偏铝酸钠在水处理中的应用原理与实践案例

偏铝酸钠在水处理中的应用原理与实践案例

　　偏铝酸钠在水处理中通过混凝沉淀、中和调节、吸附共沉淀及抑制藻类生长等机制实现高效净化，以下是其应用原理与实践案例的详细介绍：

　　一、应用原理

　　混凝沉淀作用

　　偏铝酸钠溶于水后发生水解反应，生成氢氧化铝胶体。该胶体表面带正电，可吸附水中带负电的悬浮物（如黏土颗粒、有机物碎屑）、重金属离子（如铅、镉）及部分溶解性杂质。胶体进一步聚集成大絮体，通过沉淀或过滤去除，显著降低水体浊度。例如，在处理低浊度、低碱度的水时，偏铝酸钠的胶体活性比聚合氯化铝的氢氧化铝胶体更强，吸附杂质的能力更明显。

　　中和调节作用

　　偏铝酸钠溶液呈弱碱性（pH 11-12），可中和酸性废水中的氢离子（H⁺），调节pH至中性范围（6-9）。其碱性温和，氢氧根离子（OH⁻）来源包括水解反应和溶液本身的弱碱特性，避免像强碱（如石灰）那样因OH⁻过量产生额外沉淀。例如，处理含硫化物的皮革厂废水时，偏铝酸钠既能调pH，又能作为混凝剂，一举两得。

　　吸附共沉淀作用

　　氢氧化铝胶体表面的羟基（-OH）与重金属离子（如Pb²⁺、Cd²⁺）通过化学吸附结合，形成难溶沉淀（如Pb(OH)₂、Cd(OH)₂），并通过共沉淀效应将重金属固定在絮体中。这种“吸附+共沉淀”方式比单独使用硫化钠更稳定，污泥量减少30%，且重金属不易二次污染。

　　抑制藻类生长

　　偏铝酸钠可破坏藻类细胞结构，抑制其繁殖，从而减少水的浑浊度和异味。这一作用对城市水源、园林景观水体等的水质管理具有重要意义。

　　二、实践案例

　　食品加工厂废水处理

　　问题：某食品加工厂废水处理后排放时仍浑浊，浊度达120NTU（标准≤30NTU）。

　　解决方案：在原有聚合氯化铝（聚铝）处理工艺中加入少量偏铝酸钠，形成“聚铝+偏铝酸钠”复合混凝剂。

　　效果：絮体聚集速度加快，10分钟内沉淀至杯底，上层水变清，浊度降至25NTU，满足排放标准。

　　皮革厂酸性废水处理

　　问题：某皮革厂废水pH低至2，含大量硫化物，直接用石灰中和易产生过量污泥。

　　解决方案：投加偏铝酸钠溶液（浓度5%），逐步调节pH至中性。

　　效果：pH稳定在6-9之间，无大量污泥产生，同时通过生成的氢氧化铝絮体吸附有机物和重金属，实现“一石二鸟”。

　　电池厂重金属废水处理

　　问题：某电池厂废水含铅（Pb²⁺）、镉（Cd²⁺），传统硫化钠沉淀法效果不稳定且操作风险大。

　　解决方案：采用“偏铝酸钠+聚铁”复合工艺，先投加偏铝酸钠（浓度100mg/L），反应15分钟，再投加聚铁（200mg/L），反应20分钟，静置沉淀。

　　效果：铅、镉去除率达98%以上，出水达标，污泥量减少30%，且重金属固定更稳定。

　　电子元件厂清洗废水处理

　　问题：某电子元件厂清洗废水杂质颗粒细小，直接用聚铝处理效果不佳。

　　解决方案：在聚铝中加入少量偏铝酸钠，形成“多核络合物”，增强絮体架桥能力。

　　效果：絮体密度增大，沉淀速度从5mm/min提升至12mm/min，过滤周期延长2小时，反冲洗频率降低。

　　化工厂酸性废水处理

　　问题：某化工厂酸性废水用盐酸调pH需大量药剂，且影响后续生化处理。

　　解决方案：改用偏铝酸钠调节pH，同时通过生成的氢氧化铝絮体吸附有机物和重金属。

　　效果：pH稳定在6-9之间，COD（化学需氧量）降低，为后续生化处理创造条件。