聚合硫酸铝（PAS）净水原理大揭秘：如何3步除浊除磷？
一、混凝脱稳：电荷中和形成微絮体
1. 盐基度调控与优势形态
聚合硫酸铝（PAS）的盐基度（如53.8%）直接影响其混凝性能。通过Ferron逐时络合比色法分析，PAS中Alᵇ形态占比达30%-40%，为混凝优势形态。Alᵇ通过羟基桥联作用，形成长链高分子结构，有效中和胶体颗粒表面负电荷，使微絮体脱稳聚集。
2. 低温适应性实验
在5℃低温条件下，PAS仍能快速形成絮体，沉降速度达0.655cm/s，透光率74.4%。某市水厂冬季实测数据显示，PAS投加量15kg/千吨时，出水浊度稳定在0.5NTU以下，远优于传统硫酸铝。
二、吸附架桥：高分子链吸附与架桥作用
1. Langmuir吸附模型
PAS对磷的吸附符合Langmuir等温方程，吸附量达8-12mg/g。吸附过程分两阶段：
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快速吸附：羟基离子与磷发生配位体交换，形成单层吸附。
·
慢速扩散：磷向颗粒内部迁移，通过范德华力与Al-O键结合，形成多层吸附。
2. 复合吸附案例
某电子厂废水处理中，PAS与阴离子聚丙烯酰胺（PAM）复配使用，投加量分别为55ml和5.5ml时，磷浓度从8mg/L降至0.8mg/L，去除率达90%。絮体沉降速度提升至0.774cm/s，透光率85.2%。
三、沉淀分离：絮体快速沉降与磷共沉淀
1. 絮体沉降性能
PAS絮体沉降速度实测值为0.655cm/s，优于PAC（0.652cm/s）。在20℃、pH7.5条件下，PAS经济投加量20mg/L，剩余浊度控制在3NTU以下。某造纸废水处理项目显示，PAS处理后上清液透光率达90%，絮体沉降时间缩短至10分钟。
2. 磷的共沉淀机制
PAS中的Al³⁺与磷酸根离子形成难溶的AlPO₄沉淀，同时通过吸附架桥作用将悬浮物包裹其中。某市政水厂应用PAS后，出水总磷浓度稳定在0.2mg/L以下，符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）A标准。
四、PAS与PAC对比：选型关键参数
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指标 |
聚合硫酸铝（PAS） |
聚氯化铝（PAC） |
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适用pH范围 |
4-11 |
5-9 |
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残留铝含量 |
<0.1mg/L |
0.2-0.5mg/L |
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低温性能 |
5℃仍，沉降速度稳定 |
温度<10℃时需增加投加量 |
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成本 |
3000元/吨，综合成本低10%-20% |
5000元/吨，高浊度水优势明显 |
五、应用案例与数据支撑
1. 市政水处理
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案例：东北某水厂冬季使用PAS，出水浊度稳定在0.5NTU以下，铝残留量0.08mg/L，年节约药剂成本48万元。
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数据：PAS投加量15kg/千吨时，氟化物浓度从8mg/L降至0.8mg/L，去除率达90%。
2. 工业废水处理
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印染废水：PAS与PAM复配，色度去除率>95%，成本降低30%。
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含氟废水：PAC投加量250mg/L时，氟化物浓度降至10mg/L以下，符合《工业废水排放标准》。
六、总结：PAS三步净水法的核心优势
1.
脱稳：Alᵇ形态快速中和电荷，形成微絮体。
2.
强吸附力：Langmuir模型描述磷吸附，去除率达90%。
3.
快速沉降：絮体沉降速度≥5m/h，磷随絮体共沉淀。
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