硫酸铝去除给水中腐植酸机理研究

水质工程学（上）例题、思考题、习题第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。

水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。

悬浮物：尺寸较大（1?m-1mm），可下沉或上浮（大颗粒的泥砂、矿碴下沉，大而轻的有机物上浮）。

主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。

这类杂质由于尺寸较大，在水中不稳定，常常悬浮于水流中。

当水静置时，相对密度小的会上浮与水面，相对密度大的会下沉，因此容易去除。

胶体：尺寸很小（10nm-100nm）, 具有稳定性，长时静置不沉。

主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。

胶体通常带负电荷，少量的带正电荷的金属氧化物胶体。

一般可通过加入混凝剂进去去除。

溶解物：主要是呈真溶液状态的离子和分子，如Ca2+、Mg2+、Cl-等离子，HCO3-、SO42-等酸根，O2、CO2、H2S、SO2、NH3等溶解气体分子。

溶解物与水成均相，透明。

但可能产生色、臭、味。

是某些工业用水的去除对象，需要特殊处理。

有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。

2.各种典型水质特点。

（数值可不记）江河水：易受自然条件影响，浊度高于地下水。

江河水年内浊度变化大。

含盐量较低，一般在70～900mg/L之间。

硬度较低，通常在50～400mg/L(以CaCO3计）之间。

江河水易受工业废水和生活污水的污染，色、臭、味变化较大，水温不稳定。

湖泊及水库水：主要由河水补给，水质类似河水，但其流动性较小，浊度较低；湖水含藻类较多，易产生色、臭、味。

湖水容易受污染。

含盐量和硬度比河水高。

湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。

海水：海水含盐量高，在7.5～43.0g/L之间，以氯化物含量最高，约占83.7%，硫化物次之，再次为碳酸盐，其它盐类含量极少。

海水须淡化后才可饮用。

地下水：悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除，水质清澈，不易受外界污染和气温变化的影响，温度与水质都比较稳定，一般宜作生活饮用水和冷却水。

14章4．反应器原理用于水处理有何作用和特点？答：作用：推动了水处理工艺发展；特点：在化工生产中，反应器都只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛，许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至纯物理过程等。

例：沉淀池。

5.试举出3种质量传递机理的实例。

答：质量传递包括主流传递、分子扩散传递、紊流扩散传递。

1、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。

物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。

2、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于平均分布状态，浓度梯度消失。

如平流池等。

3、紊流扩散传递：在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。

水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。

6.（1）完全混合间歇式反应器（CMB）不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假定是在恒温下操作（2）完全混合连续式反应器（CSTR）反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，输出的产物其浓度和成分与反应器内的物料相同(3)推流型反应器（PF）反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递答:在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。

在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。

许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。

例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。

介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。

7.为什么串联的CSTR 型反应器比同容积的单个CSTR 型反应器效果好？答：因为使用多个体积相等的CSTR 型反应器串联，则第二只反应器的输入物料浓度即为第一只反应器的输出物料浓度，串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数N 趋近无穷时，所需反应时间将趋近于CMB 型和PF 型的反应时间。

论文作者：彭海清1，谭章荣2，高乃云1，孟长再3摘要：原水中的藻类会产生异臭、异味，影响净水厂出水水质。

针对这些问题，总结了国内外一些除藻方法和经验，并介绍了部分工程实例。

关键词：除藻氧化澄清气浮 1 混凝除藻投加硫酸铝作为混凝剂可同时去除浊度和藻类，出水中藻类数量＜1000个/mL时所需混凝剂量远大于浊度＜3 NTU 时所需的量。

原因是粘土类胶体在ζ电位=-5 mV时即可完全脱稳，而藻类必须在ζ电位=0时才能脱稳。

若同时投加聚丙烯酰胺或阳离子型助凝剂则可减少硫酸铝用量。

采用混凝法除藻时应根据藻的种类选择药剂。

去除硅藻时可单独投加硫酸铝，例如番禺市沙弯水厂在硅藻高繁殖期的投铝量从平时的1.2 mg/L增加到3.0 mg/L，可使沉淀池出水的浊度降至1～2 NTU以减少进入滤池的藻类数量。

去除绿藻一般需要预氧化，预加氯时其去除率约为95%～98%，无预氯化时其平均去除率为85%(如果考虑到预加氯会产生三卤甲烷，也可以用其他氧化剂)。

蓝、绿藻会产生臭味，甚至含有毒素，并且会分泌黏液造成配水管网中出现后絮凝现象，此种分泌物又可能转化为三卤甲烷母体，因此是水处理中较难去除的藻类，也是多数富营养化水体中主要生长的藻类，它对混凝剂投量的调整极为敏感。

另外，藻类代谢产生的有机物对絮凝和过滤也有影响，其原因是该有机物中的酸性物质与混凝剂(铁盐或铝盐)的水解产物发生反应，生成的表面络合物附着在絮体颗粒表面，阻碍了颗粒相互碰撞，因此必须增加混凝剂的投量，补偿由于表面络合物的形成对颗粒脱稳和絮凝造成的影响［1］。

2 直接过滤除藻直接过滤不适宜处理含藻量极高的水，这时应在过滤池前增加沉淀池或澄清池，但这样还可能出现滤池出水含藻量＞1000 个/mL的情况，需要进一步处理。

沉淀或澄清构筑物的类型很多，可除藻率却不相同。

例如用静沉池处理泰晤士河水时，平均除藻率为59%，可是它处理衣阿华河水时，除藻率为37%(硫酸铝混凝)～97%(石灰软化)。

改善土壤的碱化度---硫酸铝硫酸铝（化学式Al2(SO4)3，式量342.15），白色斜方晶系结晶粉末，密度1.69g/mL（25℃）。

在造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。

还可制造人造宝石及高级铵明矾。

大约占总产量50%的硫酸铝第一大用途是用于造纸，第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40%。

当向这类水中加入硫酸铝后，可以生成胶状的、能吸附和沉淀出细菌、胶体和其他悬浮物的氢氧化铝絮片，用在饮用水处理中可控制水的颜色和味道。

基础信息中文名称硫酸铝英文名称aluminium sulfateCAS号10043-01-3 MDL号MFCD00003423EINECS号233-135-0 RTECS号 BD1700000外观与性状白色晶体，有甜味溶解性溶于水，不溶于乙醇等。

相对密度（水=1）2.71 InChI 1S/2Al.3H2O4S/c;;3*1-5(2,3)4/h;;3*(H2,1,2,3,4)/q2*+3;;;/p-6物理性质工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。

粗品为灰白色细晶结构多孔状物。

极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。

有无水物和十八水合物。

无水物为无色斜方晶系晶体。

溶于水，水溶液显酸性，微溶于乙醇。

在水中的溶解度随温度的上升而增加。

十八水合物（Al2·(SO4)3·18H2O）为无色单斜晶体。

溶于水，不溶于乙醇。

水溶液因水解而呈酸性。

不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数：31.2g/0℃33.5g/10℃36.4g/20℃40.4g/30℃45.8g/40℃59.2g/60℃73g/80℃80.8g/90℃89g/100℃水中溶解度：温度（℃）溶解度（g）0 31.210 33.520 36.530 40.440 45.750 52.260 59.270 66.280 73.190 86.8100 89.0化学性质不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。

腐植酸的化学反应腐植酸的化学反应，一大部分是降解反应，目的是研究腐植酸的结构；还有一部分是腐植酸与金属离子的络合反应，这些前面已经讨论过了。

本节着重讨论几个和腐植酸产品制造有关的化学反应。

这些反应有可能克服腐植酸的某些固有缺点，赋予它以新的品质；或者提醒我们在生产工艺过程中注意避免某些不必要的副反应。

⒈硝酸氧解硝酸氧解是对含腐植酸较低的煤用硝酸处理，使之氧化降解，生成含羧基、酚羟基、醌基和硝基的复杂芳香族大分子多羧酸体系。

在早期主要是用稀硝酸氧解褐煤，如1950年由日本“木通”口耕三开发的年青褐煤稀硝酸氧解制取硝基腐植酸（NHA）的工艺，曾受到化学界的普遍注意。

后来我国和日、美、苏以及东欧一些国家，对硝基腐植酸的制造、应用和基础研究，不断有新的进展；原料煤也扩展到泥炭、风化烟煤都可使用。

煤的硝酸氧解反应是一个包含有氧化和分解两个主要过程的极其复杂的反应，最初几分钟内以氧化为主，反应放出大量的热和气体（NO等），反应也很剧烈；其后是以裂解（吸热反应）为主的缓慢的反应。

硝酸氧解的结果，可使原来煤中的腐植酸含量由20-30%提高到70%以上。

氧解时，生成新的酸性基，同时切断了原生腐植酸及其类似物质的链的相互结合，因而分子量减小，元素组成中C、H含量下降，而N、O含量增加。

氧解所得的腐植酸与土壤中的腐植酸在化学性能上甚为类似，而与原生腐植酸从结构上、性能上都有较大的差异。

氧化时使用的硝酸浓度，有的用稀硝酸（如12.7%) 和较低的温度（如80℃），有的用较高的浓度（40%）和较高的浓度（90-95℃）⒀，也有的取其中，采用30%的硝酸浓度和80—90℃的温度。

⒉氧化反应除了硝酸氧解以外，腐植酸还可以用空气、臭氧、高锰酸钾、双氧水等各种氧化剂进行氧化。

⑴空气氧化和臭氧氧化：空气氧化和臭氧氧化是在1970年代中期，由平庄矿务局腐肥厂和河北祟礼腐肥厂开发的。

二者设备基本相同，都是常压氧化，只是后者在空气入口增加一个臭氧发生器，工艺条件也大体相同。

明矾净化水的原理明矾，又称明矾石，是一种常见的无机化合物，广泛应用于水处理领域。

它具有良好的净化水质能力，能够有效去除水中的浑浊物质和杂质，使水变得清澈透明。

那么，明矾是如何实现净化水的呢？下面我们就来探讨一下明矾净化水的原理。

首先，明矾的主要成分是硫酸铝钾。

在水处理过程中，明矾会与水中的杂质发生化学反应，形成沉淀物。

这些沉淀物包括氢氧化铝和氢氧化铁等物质，它们能够将水中的悬浮物和浑浊物质吸附在一起，形成较大的颗粒，从而使水变得清澈透明。

其次，明矾还具有絮凝作用。

絮凝是指明矾能够促使水中微小的悬浮颗粒聚集成较大的团块，便于沉降或过滤。

这是因为明矾中的硫酸根离子和铝离子能够与水中的颗粒物质发生化学反应，形成氢氧化铝絮凝剂。

这些絮凝剂能够吸附在悬浮颗粒表面，使其互相结合，最终形成较大的絮凝体，便于后续的沉淀或过滤处理。

此外，明矾还可以调节水的pH值。

在水处理过程中，pH值的调节对水质的净化起着至关重要的作用。

明矾中的铝离子能够与水中的碱性物质发生中和反应，从而使水的pH值得到调节。

通过调节水的pH值，可以改善水的溶解性，促进絮凝剂的形成和沉淀物的沉降，进而实现水质的净化。

综上所述，明矾净化水的原理主要包括化学沉淀、絮凝作用和pH值调节。

通过这些作用，明矾能够有效去除水中的浑浊物质和杂质，使水变得清澈透明。

因此，在实际的水处理工程中，明矾被广泛应用于自来水净化、污水处理和工业生产中的水处理过程中。

总之，明矾作为一种重要的水处理药剂，具有显著的净水效果，能够有效改善水质，保障人们的饮用水安全。

同时，我们也应该注意合理使用明矾，避免过量投加造成水质污染，保护环境和人类健康。

希望通过本文的介绍，能够增进大家对明矾净化水的原理的了解，为水质净化工作提供一些参考和帮助。

混凝沉淀法去除富营养化景观水体中磷和藻类的试验研究
混凝沉淀法去除富营养化景观水体中磷和藻类的试验研究
考察了采用硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)和三氯化铁(FeCl3·6H2O)为混凝剂对富营养化景观水中磷和藻类的去除效果,并通过正交试验确定了最佳反应时间、混凝剂投加量和pH值.试验结果表明,两种混凝剂单独使用均可有效去除水中藻类和磷酸盐.Al2(SO4)3比FeCl3更适用于混凝沉淀去除富营养化景观水体中的藻类和磷.
作者：张伟袁林江 Zhang Wei Yuan Linjiang 作者单位：西安建筑科技大学,环境与市政工程学院,陕西,西安,710055 刊名：供水技术英文刊名：WATER TECHNOLOGY 年，卷(期)：2008 2(3) 分类号：X703 关键词：富营养化景观水体混凝沉淀除磷除藻。

第十五章混凝思考题1、何谓胶体稳定性？试用胶粒间互相作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。

答：胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。

原因P255最后一段。

2、混凝过程中，压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。

答：压缩双电层机理：由胶体粒子的双电层结构可知，反离子的浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布,最终与溶液中离子浓度相等。

当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。

该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。

由于扩散层厚度的减小，电位相应降低，因此胶粒间的相互排斥力也减少。

另一方面，由于扩散层减薄，它们相撞时的距离也减少，因此相互间的吸引力相应变大。

从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。

吸附-电中和机理：胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了ξ电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。

此时静电引力常是这些作用的主要方面。

上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降的现象，可以用本机理解释。

因为胶粒吸附了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳现象。

硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系：Ph<3时，压缩扩散双电层作用。

Ph>3时,吸附-电中和作用。

Ph>3时水中便出现聚合离子及多核羟基配合物，这些物质会吸附在胶核表面，分子量越大，吸附作用越强。

3,高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其他的高分子链，结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。

腐殖酸快速降解方法一、物理法物理法主要是通过物理手段，如过滤、沉淀、蒸馏等，去除或分离腐殖酸中的有害物质。

常用的物理法包括活性炭吸附法和膜过滤法。

活性炭是一种具有高比表面积和吸附性能的炭材料，可以有效吸附腐殖酸中的有机物和重金属离子。

膜过滤法则是利用不同孔径的膜，将腐殖酸中的悬浮物、胶体等物质进行分离。

二、化学法化学法主要是通过化学反应，将腐殖酸中的有害物质转化为无害或低毒性的物质。

常用的化学法包括氧化还原法、酸碱中和法和电解法等。

氧化还原法是通过加入氧化剂或还原剂，将腐殖酸中的有机物进行氧化或还原反应，使其转化为无害物质。

酸碱中和法则是通过加入酸或碱，调节腐殖酸溶液的pH值，使其达到最佳的降解条件。

电解法则是利用电解原理，对腐殖酸进行电解处理，将其中的有害物质转化为无害物质。

三、生物法生物法是利用微生物的代谢作用，将腐殖酸中的有害物质转化为无害或低毒性的物质。

生物法具有处理效果好、能耗低、无二次污染等优点。

常用的生物法包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法。

厌氧生物处理法是在无氧条件下，利用厌氧微生物将腐殖酸中的有机物进行发酵，产生沼气等无害物质。

好氧生物处理法是在有氧条件下，利用好氧微生物将腐殖酸中的有机物进行氧化分解，转化为二氧化碳和水等无害物质。

四、复合法复合法是综合运用物理法、化学法和生物法等多种方法，对腐殖酸进行快速降解处理。

复合法可以充分发挥各种方法的优点，提高处理效果和降低处理成本。

常用的复合法包括活性炭吸附-生物法、膜过滤-生物法等。

这些方法都是将物理法或化学法的预处理与生物法相结合，实现对腐殖酸的快速降解处理。

给水处理絮凝剂聚合氯化铝与硫酸铝比较应用摘要：聚合氯化铝（PAC）与硫酸铝都是给水处理中常用的絮凝剂，二者在处理效果上有着一定差异，本文通过实验对两种絮凝剂的应用效果进行了对比。

在源水水质、净水工艺以及混凝剂品种相同的条件下，使用聚合氯化铝的混凝效果优于硫酸铝，而且在稳定性、处理成本等方面也是聚合氯化铝优于硫酸铝。

在对生活饮用水进行处理时，可以优先选择聚合氯化铝，这可以有效的提高处理厂的经济效益，还可以保证给水处理的质量，从而保证饮用水的安全性。

关键词：给水处理；絮凝剂；聚合氯化铝；硫酸铝；应用随着社会的不断进步，我国各个行业发展越来越快，但是很多人缺乏环保意识，所以在平时的生产与生活中，造成了较多的污染，为了有效的处理这一情况，给水单位需要采用有效的措施保障生活饮用水的质量与安全。

聚合氯化铝与硫酸铝都是常见的给水处理絮凝剂，二者有着一定相似性，也有着一定区别，在选用的时候需要了解两种产品的特点，以降低处理成本、保障给水处理质量为前提。

下面笔者对聚合氯化铝与硫酸铝的应用效果进行简单介绍。

1、实验概述由于当前社会对生活饮用水的质量提出了更高的要求，相关处理单位需要保证水处理的质量，还要降低水处理的成本。

合理使用絮凝剂可以保证混凝工序的有效进行，还能提高水资源的利用率。

聚合氯化铝是一种新型的高效无机高分子净水机，硫酸铝也叫明矾，其在空气中放置，可以吸附空气中的湿气，在水中有着良好的絮凝效果，但是容易受到水温的影响。

在生活饮用水以及废水的处理中，聚合氯化铝有着广泛的应用，其在过量投加后也不会产生副作用，而且能保证水处理的安全性。

在给水处理过程中，需要经过混凝这道工序，聚合氯化铝与硫酸铝都是应用比较多的絮凝剂，通过混凝土可以对水中的杂质进行沉淀与过滤，降低水的浑浊程度，降低色度，去除水中的悬浮物以及杂质。

混凝是一个复杂的物理化学过程，混凝的效果与絮凝剂种类、水的pH值、水温、药剂投入量等都有着一定关系，现保证源水水质一定，采用不同的絮凝剂，对处理的效果进行对比，从而了解聚合氯化铝与硫酸铝在应用效果方面的区别。

腐植酸应用技术论坛[50-2]：对腐植酸类标准中一些概念的质疑与建议6、关于对分析结果“基准”的误读国际通用的矿产样品分析结果的表示基准主要有5个：（1）收到基（as receivedbasis）,代号ar，旧称“应用基y”，以“已收到”状态的样品为基准；（2）空气干燥基（air driedbasis）,代号ad，旧称“分析基”，以与空气湿度达到平衡状态的样品为基准；（3）干燥基（dry basis）,代号d，也可称“干基”，以假想的无水状态的样品为基准；（4）干燥无灰基（dry ash-free basis）,用daf表示，旧称“可燃基r”以假想的无水、无灰状态的样品为基准；（5）干燥无矿物质基（dry mineral matter-free basis）, 代号dmmf，旧称“有机基o”，以假想的无水、无矿物质状态的样品为基准。

为研究、应用和市场交易方便，对腐植酸原料和产品的分析结果一般要求：水分用收到基或空气干燥基表示；灰分、腐植酸、不溶物及营养元素用干基表示；作为基础研究的有机元素和官能团等用干燥无灰基或干燥无矿物质基表示。

目前，不少单位在报出分析数据时不标或标错基准的情况时有发生，导致数据缺乏可比性。

更值得注意的是，在某些标准中对干燥基的理解出现了严重错误。

在NY525-2012《有机肥料》中使用了“烘干基”一词；在NY3276-2012《腐植酸铵肥料分析方法》中的所有指标的计算都采用烘干样品质量(m1)，也就是用烘干样品进行分析的；NY3278-2011《农业用腐植酸钠》中出现了“烘干基水分Md”一词。

至少有两方面的误解：1）把假想的干燥基理解成将样品烘干以后再测定某些指标。

所谓的“干燥基”是假设的，这里的“干燥”（dry）是名词，而不是被动态动词（dried，“烘干了的”）,就是说，以干燥基表达的分析结果是用空气干燥基（即“分析基”）数据计算出来的，绝不是将样品烘干后再测定出来的；2）水分只能采用ar或ad，不存在“干燥基水分”，所以Md是个伪命题。

硫酸铝钾净水原理
硫酸铝钾是一种常用的净水剂，其原理是利用其化学性质对水中的杂质进行沉淀和吸附，从而达到净化水质的目的。

下面将详细介绍硫酸铝钾的净水原理。

首先，硫酸铝钾在水中会发生水解反应，生成氢氧化铝沉淀。

硫酸铝钾分子中的铝离子和水中的氢氧根离子结合生成氢氧化铝沉淀，这种沉淀具有很强的吸附性能，能够有效地吸附水中的悬浮物、有机物和胶体颗粒等杂质。

其次，硫酸铝钾还能与水中的磷酸根离子发生沉淀反应。

水中磷酸根离子是一种常见的污染物，会导致水质变浑浊、富营养化等问题。

硫酸铝钾能与磷酸根离子结合生成难溶的磷酸铝钾沉淀，从而将磷酸根离子从水中去除。

此外，硫酸铝钾还能与水中的重金属离子发生沉淀反应。

水中的重金属离子是一种常见的水污染物，对人体健康和生态环境都会造成严重危害。

硫酸铝钾能与水中的重金属离子结合生成难溶的金属氢氧化物沉淀，从而有效地去除水中的重金属污染物。

总的来说，硫酸铝钾的净水原理是通过化学沉淀和吸附的方式，将水中的悬浮物、有机物、胶体颗粒、磷酸根离子和重金属离子等杂质去除，从而达到净化水质的目的。

硫酸铝钾的净水原理简单有效，是目前常用的水处理方法之一。

需要注意的是，在使用硫酸铝钾净水时，应根据水质情况和处理要求合理控制剂量，避免过量使用造成二次污染。

此外，硫酸铝钾净水后的废水处理也是一个重要环节，要做好废水的处理和排放工作，避免对环境造成影响。

综上所述，硫酸铝钾净水原理是通过化学沉淀和吸附的方式去除水中的杂质，达到净化水质的目的。

在实际应用中，需要根据具体情况合理使用，并做好废水处理工作，以保护环境和人类健康。

简述混凝的机理与硫酸铝的特点混凝的机理是指在水处理中，添加某些物质以促进悬浮物质凝结成较大的颗粒，并沉淀到水底部，从而实现水的净化处理。

其中一种常用的混凝剂就是硫酸铝。

混凝机理主要分为两个步骤：物理吸附和凝聚。

物理吸附是指溶液中的混凝剂通过电荷中和、键合或物理吸附等方式，吸附和包裹住溶液中的负荷物质，使之转化为凝结物，使其变得可沉淀。

而凝聚是指溶液中的负荷物质在混凝剂作用下，通过过量的凝聚剂添加，形成基本颗粒，形成可沉淀的团簇。

硫酸铝是一种常见的混凝剂，其主要成分是Al2(SO4)3，其中Al 表示铝，S表示硫，O表示氧。

硫酸铝的特点如下：1.较高的净化效果：硫酸铝作为一种强酸性盐类混凝剂，具有较高的净化能力，可以有效去除水中的悬浮物、胶体粒子、有机物、重金属离子等杂质，提高水的透明度和净化效果。

2.快速凝聚速度：硫酸铝能够迅速与水中的溶质发生反应，并形成具有较高凝聚能力的凝固物质，从而使溶液中的组分快速聚集成颗粒，并迅速沉淀，加快了混凝过程的速度。

3.调节pH值：硫酸铝具有较强的酸性，可以将水体的酸碱度（pH 值）调节到理想的范围。

在水处理过程中，通过调节pH值，可以使硫酸铝具有更好的净化效果。

同时，酸性条件对于某些特定的水质净化有更好的适应性。

4.低投加量：相比其他混凝剂，硫酸铝的投加量相对较低。

因为硫酸铝具有较高的混凝能力，可以在较低的浓度下达到较好的净化效果，从而减少了成本和对水质的影响。

5.稳定性较好：硫酸铝具有较好的稳定性，不会在水处理过程中发生分解或变质，能够长期保持有效的混凝功能。

然而，值得注意的是，硫酸铝作为一种化学混凝剂，在使用过程中也存在一些潜在问题。

首先，由于硫酸铝具有较强的酸性，过高的投加量或不合理的使用方法可能会导致处理水体的pH值过低，对环境产生不利影响。

此外，硫酸铝在一定条件下可能会与水中的一些成分发生反应，产生一些不良的副产物，对水质造成二次污染。

因此，在使用硫酸铝进行水处理时，需要控制投加量、合理调节pH值，并严格遵守相关操作规范，确保净化效果和环境安全。

给水原水处理中的混凝技术华南理工大学造纸与环境工程学院(广东广州,510641) 周勤　肖锦 摘要　综述了混凝剂和混凝技术在给水原水水处理中的应用现状,并对其今后的发展提出了看法。

关键词　给水,混凝,聚合氯化铝 混凝技术是目前国内外广泛使用的既经济又简单的水处理技术,在给水的净化处理中获得普遍的应用。

自1884年美国开发使用硫酸铝(AS)以来,铝盐在水处理工业中占有重要地位。

到本世纪60年代,聚合氯化铝(PAC)以其优越的净水性能被广泛应用。

迄今为止,铝盐在饮用水处理中使用最广泛,产量最大。

日本有八个生产PAC 厂家,年产量近50万t。

我国硫酸铝的生产能力近100万t, PAC的主要生产厂超过50家。

据日本水协报导,PA C与AS 相比,浓度与投加量相等情况下需碱量后者比前者约多1倍,且PAC除浊、除菌的效果均优于AS。

随着科技的发展,一些新型的铝盐正处于研制、应用和推广中:杭州自来水公司以聚硫氯化铝(PACS)和硫酸铝在原水中进行混凝实验的比较,发现前者对浊度和色度的去除率可提高10%左右〔1〕。

另有报导,聚合硫酸铝和含镁聚合铝的混凝作用均比硫酸铝好,而且对pH值的影响较小〔2〕。

1989年汉迪化学品公司研制成功一种碱式多羟基硅酸铝(PASS),据报导成本约为明矾的2倍,但它含有更多的活性铝,能生成高密度的絮状物,沉降速度快,用量少,温度范围广,处理后残余铝低,十分适宜用于饮用原水处理。

目前加拿大、日本、英国等均有生产,已得到全美科学财团(NSF)饮用水处理的认可〔3〕。

另一种含铝离子的聚硅酸絮凝剂(PSAA)也被认为对低温低浊度水具有良好的混凝性能。

1995年南京自来水公司上元门水厂扩建10万m3/d 工程,应用引入高分子助凝剂的CF复合聚氯化铝作为混凝剂,经过三年的比较发现其使用比单一PAC便宜,出水水质达标。

据称这种CF复合聚氯化铝经江苏省卫生防疫站检测为食品级,无毒无害,可用于饮用原水处理〔5〕。

硫酸铝的絮凝原理是
硫酸铝是一种常用的絮凝剂，广泛应用于水处理、污水处理和其他液体净化过程中。

其絮凝原理可以通过以下几个方面来解释。

首先，硫酸铝具有阳离子度较高的化学性质。

当硫酸铝溶解于水中时，其分子会自动解离为铝离子（Al3+）和硫酸根离子（SO42-）。

铝离子具有较强的正电荷，在水中能够与水分子还原成氢氧根离子（OH-），从而产生氢氧化铝沉淀。

这种沉淀物在水中起到絮凝、沉淀和分离杂质的作用。

其次，硫酸铝的絮凝原理还涉及到电荷中和和吸附作用。

在水中，碎石、泥沙等固体颗粒表面通常带有负电荷，而硫酸铝溶液中的铝离子则带有正电荷。

当硫酸铝溶液加入到水中时，铝离子会与颗粒表面的负离子进行吸附，并形成电光屏障，将颗粒分散。

此外，硫酸铝还能通过聚合作用来促进絮凝作用。

聚合作用是指在高凝聚状态下的微小颗粒迅速相互聚集形成较大的絮凝物。

在这个过程中，短链聚合物会连接颗粒表面并相互交联，从而形成更大的絮凝物质，进一步增强絮凝效果。

絮凝过程中，硫酸铝的有效成分主要是由铝离子和硫酸根离子组成的氢氧化铝羟聚体。

这种聚体结构具有较大的离子键结构和络合结构，有助于与水中的悬浮颗粒结合形成絮凝物。

同时，氢氧化铝羟聚体的形成还能通过吸附、螯合、交联和胶体稳定作用来提高絮凝效果。

总结来说，硫酸铝的絮凝原理主要涉及到化学沉淀、电荷中和、吸附、聚合和络合等作用。

这些原理共同作用下，硫酸铝能够在水处理过程中快速凝聚悬浮颗粒，形成大型絮凝物并沉淀下来，达到有效清除水中杂质的效果。

这使得硫酸铝成为一种非常重要和常用的絮凝剂。

明矾做絮凝剂进水的原理
明矾，即硫酸铝铵，是一种常用的絮凝剂。

在水处理中，明矾可将水中的悬浮物质和胶体颗粒聚集成较大的沉淀物，从而使水中的悬浮物质沉降下来，达到除去污染物的效果。

其原理如下：
1. 明矾中的铝离子具有的聚合性。

铝离子在水中形成羟基氢氧化物（Al(OH)3）的胶体，并通过电中和吸引和絮凝水中的负电荷悬浮颗粒聚集。

这会促使悬浮物质聚合成更大的颗粒。

2. 明矾中的硫酸根离子（SO42-）可以与水中的钙离子结合形成难溶的硫酸钙（CaSO4），并在水中生成固体沉淀。

这些沉淀物可以吸附并沉淀水中的悬浮颗粒。

3. 明矾中的铵离子（NH4+）可以在水中形成氨气。

氨气的酸碱性质能够中和水中存在的酸性物质，从而使水中的pH 值升高。

这使得水中的胶体物质的电性质改变，从而降低浊度，促进絮凝。

综上所述，明矾能够通过上述的凝聚、沉淀和中和作用，将水中的悬浮物质和胶体颗粒聚集成较大的沉淀物，从而有效地除去水中的污染物质。

自来水厂明矾净化水的原理自来水厂明矾净化水的原理主要包括絮凝、沉淀和过滤等几个步骤。

下面将详细介绍这些步骤及其原理。

1. 絮凝：首先，自来水厂会向水中加入一种叫做明矾（即硫酸铝钾）的化学药剂。

明矾可以将水中的悬浮颗粒和有机物与水中的胶状物质发生化学反应，并形成大量的絮体。

这些絮体会将小颗粒物质聚集在一起，形成较大的颗粒，有助于后续的沉淀和过滤过程。

明矾的作用机理主要有两个方面：第一，明矾中的铝离子和水中的碱性成分反应生成氢氧化铝胶体，形成带正电荷的絮体；第二，明矾中的硫酸离子可以与水中的铁、锰等离子结合成难溶性的矾铁盐和矾锰盐，进一步减少水中的悬浮颗粒。

2. 沉淀：经过絮凝处理的水进入沉淀池，由于絮凝剂的作用，悬浮颗粒和有机物会随着重力逐渐下沉到底部，形成沉淀物。

在沉淀池中，水被停留一段时间，以确保较大的颗粒沉积到底部。

沉淀池通常是一个大型的曲流沉淀池，通过设计合理的结构和流速，使水在其中停留较长时间。

此外，流入沉淀池的水还会通过从上到下的流动路径，提供更多的时间和机会，让颗粒物质自由下沉。

沉淀池的设计通常采用曲流稳定区、流混区和清淤区，以确保有效的沉淀效果。

3. 过滤：经过沉淀后，水中的残余悬浮颗粒和有机物仍然无法完全去除，因此需要进行过滤处理。

过滤是将水通过过滤介质层，使介质层能够截留水中的颗粒物质和有机物。

过滤介质通常选用石英砂、石英砾石、多介质过滤器、活性炭等。

这些过滤介质能够通过物理和化学反应，吸附和截留水中的颗粒物质和有机物。

过滤介质的选用和厚度的设计都需要根据水质和水处理工艺的不同进行调整。

在过滤过程中，水会通过一个基于重力或压力的过滤系统，逐渐通过过滤介质，其中的颗粒物质和有机物被截留下来，而经过过滤的水则相对干净。

此外，过滤系统还会定时进行冲洗，以清除积聚在过滤介质上的污物，保持过滤效果。

通过以上的几个步骤，自来水厂的明矾净化系统能够有效去除水中的悬浮颗粒、有机物和部分金属离子，从而提供更干净、可靠的自来水供应。