摘要：自来水公司用来净化水质的常用混凝剂成分为聚合氯化铝，其中絮凝沉降是自来水净化中的重要工艺流程，对后续水质净化结果有着直接的影响，通过对聚合氯化铝研究发现，聚合物的种类以及外界因素都会对聚合氯化铝的混凝性产生影响，本文主要阐述了聚合氯化铝的结构特征，介绍了几种常见的对聚合氯化铝混凝性产生影响的因素，并根据实际情况制定有效的解决措施，实现自来水净化效果的不断提升。
聚合氯化铝是近几年中兴起的一种无机高分子混凝剂，也是高效的水处理剂，主要的优点就是成本低、使用简单方便、用量少、效果好，目前是重要的自来水净化工艺处理药剂。水中的胶体物质与聚合氯化铝可以发生电中和作用，电中和作用后水中会产生一些具有优良桥架和选择性吸附的悬浮物和溶解性物质，水处理过程中水中的碱度会随着聚合氯化铝不断的被消耗，因此聚合氯化铝的水解程度与PH值的高低有着密切的关系，一旦酸度缺乏，就会产生比较复杂的高价聚合阳离子体系。
水厂用的石灰一般都呈碱性，主要成份为氢氧化钙，就是俗称的熟石灰，石灰能够有效的调节水处理过程中的PH值，同时石灰中含有钙元素，可以影响聚合氯化铝的效果。因此水厂在净化水质的过程中经常使用聚合氯化铝与石灰搭配，起到的水净化效果更加理想。
1 聚合氯化铝的结构特征
聚合氯化铝与传统的无机混凝剂相比较，效率比较高，主要是一种介于AlCl3和A(OH)3之间的高分子络合物。聚合氯化铝主要由单体氯化铝聚合形成，如果溶液中的PH值较高时，氯化铝的水溶液会呈现碱式盐，属于多核聚合体，结构比较复杂，目前我国对这种多核体的结构和性质也在不断的深入研究之中。目前“gibbsite fragment”模型和Al13聚阳离子模型是比较有说服力的两种。“gibbsitefragment”模型认为铝离子结构为六边环，基本结构呈现并列八面体，在水解的情况下环上的羟基会向着六边环聚合，形成为晶体。Al13聚阳离子模型主要是通过两种实验推演出来的，分别为X射线衍射实验与核磁共振实验，该模型中铝溶液只存在单体及二聚体、Al13O4(OH)247+(Al13)、更高聚物等几类形态。Al13阳离子在模型中起到十分重要的作用。
2 PH对聚合氯化铝混凝性能的影响
通常情况下胶体的混凝吸附作用与PH值有着密切的关系，胶体的表面净电荷会随着PH值的变化而变化，对胶体的性能有所影响。因此我们要选择较佳的PH值，PH值的有效调节能够节省药剂的使用量，保障较少的聚合氯化铝就能实现沉降絮凝效果，经过我们实际实验调查研究发现，将絮凝后浊度设定为因变量，药剂与PH值的投加量设定为自变量，可以有效的对混凝性能显示出来，根据显示的结果绘制曲线，从曲线图中可以发现，水浊度随着药剂投入量的不断增加逐渐下降，水浊度在不同PH值的水样中需要加入的药剂量也各不相同。PH值呈中性时，水浊度较高，水浊度与PH值呈负相关，也就是随着PH值逐渐升高，聚合氯化铝的混凝性发挥的效果越大。
3 水中单宁酸对聚合氯化铝混凝性能的影响
单宁酸属于多酚类，是比较复杂的一种有机化合物，天然水中的有机化合物质量与单宁酸的质量基本相同，水中的有机物中，单宁酸也是比较常见的一种，单宁酸是水中有机物对聚合氯化铝混凝性影响比较大的因素之一。
3.1 单宁浓度对混凝性能的影响
我们将实验中的单宁酸投加量设定为自变量，对单宁酸不同投入量下的Zeta电位、残余铝含量、处理后水浊度、DOC等数据参数进行测量，通过对测量的结果分析，Zeta电位随着单宁酸投入量的不断增加而下降、残余铝含量随着单宁酸投入量的不断增加逐渐的加大、处理后水浊度随着单宁酸投入量的不断增加逐渐增加、DOC随着单宁酸投入量的不断增加而增加，表示聚合氯化铝混凝性随着有机物浓度的升高而下降，净化水的效果也就越差。Zeta电位的下降，主要是因为胶体表面聚集了大量的化合物，对胶粒的带电特性进行了改变，更多的负电荷附着在表面，胶体结构区域稳定，混凝性就会随之下降。因此我们可知，聚合氯化铝随着水体中单宁酸含量的升高性能下降，水质的净化效果不理想。
3.2 单宁对絮状体形态的影响
水中是否含有单宁酸对混凝后形成的絮状体有着很大的影响，在电镜下可以发现，水中不含有单宁酸时，聚合氯化铝形成的絮状物稳定性较差，絮状物与絮状物之间的结构松散。如果在电镜下发现水中含有单宁酸，但是投入的聚合氯化铝含量较少，絮状物表面会产生较多的负电荷，对胶粒的电荷性质造成改变，絮状物的结构也比较松散，混凝性较差；如果投入的聚合氯化铝含量达到标准量，胶体颗粒之间的碰撞概率就会增加，絮状物的结构稳定，混凝效果也更加理想，因此单宁酸在其中主要的作用就是吸附架桥。水中是否含有单宁酸对絮状物的形成有着很大的影响，颗粒的大小也有很大差异。
4 磁场对聚合氯化铝混凝性能的影响
磁场会对很对物质的物理化学性质产生影响，因此磁场也会对水的活性产生一定的影响，水的活性中氢键起到了十分重要的作用，磁场主要就是对氢键产生影响，经过我们对磁化水与非磁化水聚合氯化铝混凝性效果进行分析对比发现，在投药量保证一致的情况下，磁化水比非磁化水的的聚合氯化铝混凝性要好，磁化水有效的提高的净化水效率，有效控制聚合氯化铝投入量，为企业节约了成本。
5 温度对聚合氯化铝混凝效果的影响
聚合氯化铝也会受到温度的影响，其影响的原理就是温度对混凝反应速度的影响，从而对混凝效果产生影响。我们将处理后的浊度设定为因变量，温度与药剂投入量设定为自变量，经过实验发现，随着温度的下降，聚合氯化铝的混凝性也逐渐下降，在水温较低的情况下，水浊度也会随着药剂投入量的变化而变化，即使我们对聚合氯化铝的使用量增加，混凝的效果也不理想。以上问题的主要原因就是胶体形成的速度与最终颗粒的大小和温度有着直接的关系，聚合氯化铝投入量的增加，只是改变的絮状体数量，不能影响絮状体的形成，因此，需要我们适当的升高水温，实现聚合氯化铝混凝性的提升。
6 结论
经过以上的研究和分析发现，自来水厂净化水中常见的一种絮凝剂为聚合氯化铝，与传统的无机混凝剂相比较，有着PH值范围广、净化水效果好的优势。但是聚合氯化铝的混凝性会受到各种因素的影响，我们需要根据实际情况，找到有效的解决措施，对环境条件不断的优化，提高净化水的效果，发挥混凝优势，为企业创造更多的经济效益。
