聚合硫酸鐵與其它混凝劑相比,是以氫氧根作為架橋形成多核配離子,所形成的羥基配合物具有更多的電荷和更大的比表面積,其絮凝劑更強,溶解于水中所生成的大量鐵離子可中和水中的負電膠體顆粒,還可與磷酸鹽發(fā)生反應生成磷酸鐵沉淀物。
聚合硫酸鐵中鐵離子水解聚合物的形成大致可分為四個階段:
(1)鐵離子水解形成單體、二聚體和三聚體。二聚體或三聚體可以通過羥基橋接。
(2)低聚物和小聚合物的快速形成和溶解。聚合物的形成可能有一個連續(xù)的過程,其中低聚物連接形成三維結(jié)構,伴隨著低聚物和小聚合物的快速溶解,即奧斯特瓦爾德效應。
(3)大聚合物形成緩慢。由于低聚物的不穩(wěn)定性,在此期間,聚合反應大致可以概括為三種機理,即羥基橋的形成、氧橋和結(jié)晶。
(4)沉降物的形成。聚合物通過羥基橋連接形成,然后固化形成氧橋,伴隨去質(zhì)子化過程,形成沉淀。
在這四個階段中,鐵離子與磷酸鹽反應形成沉淀的同時,鐵離子水解聚合產(chǎn)物還可以通過壓縮雙電層、吸附中和、架橋捕網(wǎng)等方式除磷。此外,大的聚合物可能對磷酸鹽有化學吸附和絡合反應形成絡合物,它們共同起沉淀作用。
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