수처리는 환경 보호 및 공중 보건에 중요한 부분이며, 안전한 수질을 확보하고 다양한 용도에 필요한 요구를 충족하는 것을 목적으로 합니다. 여러 수처리 방법 중에서,폴리알루미늄염화물(PAC)는 고유한 특성과 효율적인 응고 효과로 인해 널리 선택됩니다.
효율적인 응집 효과: PAC는 탁월한 응집 성능을 지니고 있어 부유물질, 콜로이드, 불용성 유기물 등의 불순물을 효과적으로 제거하여 수질을 개선합니다.
폴리알루미늄 클로라이드(PAC)를 응집제로 사용하는 주요 메커니즘은 전기 이중층 압축, 전하 중화 및 망상 포집입니다. 전기 이중층 압축이란 PAC를 물에 첨가하면 알루미늄 이온과 염화 이온이 콜로이드 입자 표면에 흡착층을 형성하여 콜로이드 입자 표면의 전기 이중층을 압축함으로써 입자가 불안정해지고 응축되는 현상을 말합니다. 흡착 가교는 PAC 분자 내의 양이온이 서로 끌어당기고 콜로이드 입자 표면의 음전하와 결합하여 여러 콜로이드 입자를 연결하는 "가교" 구조를 형성하는 것입니다. 망상 포집은 PAC 분자와 콜로이드 입자 사이의 흡착 및 가교 효과를 통해 콜로이드 입자를 응집제 분자 네트워크에 포집하는 현상입니다.
무기 응집제와 비교했을 때, PAC는 염료의 탈색 효과를 크게 향상시켰습니다. 그 작용 메커니즘은 PAC가 전기 이중층의 압축 또는 중화를 통해 염료 분자들이 미세한 응집물을 형성하도록 촉진하는 것입니다.
PAM을 PAC와 함께 사용하면, 음이온성 유기 고분자 분자들은 긴 분자 사슬의 가교 효과를 이용하여 불안정화제와 협력하여 더 두꺼운 응집물을 생성할 수 있습니다. 이러한 과정은 침전 효과를 향상시키고 중금속 이온 제거를 용이하게 합니다. 또한, 음이온성 폴리아크릴아미드 분자의 측쇄에 포함된 다수의 아미드기는 염료 분자의 -SON기와 이온 결합을 형성할 수 있습니다. 이러한 화학 결합은 유기 응집제의 수용성을 감소시켜 응집물의 빠른 형성 및 침전을 촉진합니다. 이러한 강력한 결합 메커니즘은 중금속 이온의 탈출을 어렵게 하여 처리 효율과 효과를 향상시킵니다.
인 제거 측면에서 폴리알루미늄 클로라이드의 효과는 무시할 수 없습니다. 인을 함유한 폐수에 첨가하면 가수분해되어 3가 알루미늄 금속 이온을 생성합니다. 이 이온은 폐수 내 용해성 인산염과 결합하여 불용성 인산염 침전물로 전환시킵니다. 이러한 전환 과정은 폐수에서 인산염 이온을 효과적으로 제거하고 수질 오염을 유발하는 인의 부정적인 영향을 줄입니다.
폴리알루미늄클로라이드는 인산염과의 직접적인 반응 외에도 응집 효과를 통해 인 제거 과정에서 중요한 역할을 합니다. 인산염 이온 표면의 전하층을 압축하여 흡착 및 가교 작용을 일으킵니다. 이러한 과정을 통해 폐수 속의 인산염 및 기타 유기 오염물질이 빠르게 응집되어 침전이 용이한 플록을 형성합니다.
더욱 중요한 것은, 인 제거제를 첨가한 후 생성되는 미세한 과립형 부유 고형물의 경우, PAC는 고유의 그물 포집 메커니즘과 강력한 전하 중화 효과를 이용하여 이러한 부유 고형물의 점진적인 성장과 농축을 촉진하고, 이후 응축, 응집 및 응결 과정을 통해 더 큰 입자로 만듭니다. 이 입자들은 바닥층으로 침전되고, 고액 분리를 통해 상등액을 방류함으로써 효율적인 인 제거가 이루어집니다. 이러한 일련의 복잡한 물리적, 화학적 과정은 폐수 처리의 효율성과 안정성을 보장하여 환경 보호 및 수자원 재활용에 대한 확고한 기반을 제공합니다.
게시 시간: 2024년 7월 10일