凝集剤 – 硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの比較

凝集とは、水中に安定して懸濁している負電荷を帯びた粒子を不安定化させるプロセスです。これは、正電荷を帯びた凝集剤を添加することによって実現されます。凝集剤の正電荷は、水中の負電荷を中和します（つまり、不安定化させます）。粒子が不安定化または中和されると、凝集プロセスが始まります。不安定化した粒子は、沈降によって沈殿するのに十分な重さになるか、気泡を閉じ込めて浮上するのに十分な大きさになるまで、どんどん大きな粒子へと凝集していきます。

本日は、一般的な凝集剤であるポリ塩化アルミニウムと硫酸アルミニウムの凝集特性について詳しく見ていきます。

硫酸アルミニウム硫酸アルミニウムは酸性です。硫酸アルミニウムの作用原理は次のとおりです。硫酸アルミニウムは水酸化アルミニウム Al(OH)3 を生成します。水酸化アルミニウムには限られた pH 範囲があり、この範囲を超えると効果的に加水分解または溶解しません。加水分解された水酸化アルミニウムは高 pH (つまり pH 8.5 以上) で急速に沈殿するため、操作 pH を 5.8 ～ 8.5 の範囲に保つように注意深く制御する必要があります。不溶性水酸化物が完全に形成され沈殿するように、凝集プロセス中に水中のアルカリ度が十分である必要があります。金属水酸化物への吸着と加水分解の組み合わせにより、色とコロイド状物質を除去します。したがって、硫酸アルミニウムの操作 pH 範囲は厳密に 5.8 ～ 8.5 であるため、硫酸アルミニウムを使用する際には、プロセス全体を通して良好な pH 制御を確保することが非常に重要です。

ポリ塩化アルミニウム（PAC）は、現在使用されている水処理薬品の中で最も効果的なものの1つです。他の水処理薬品と比較して、高い凝集効率と幅広いpHおよび温度範囲での適用性から、飲料水および廃水処理に広く使用されています。PACは、アルミナ濃度が28%から30%の範囲で、いくつかの異なるグレードで入手可能です。使用するPACのグレードを選択する際に考慮すべき点は、アルミナ濃度だけではありません。

PACは加水分解前凝集剤とみなすことができる。加水分解前アルミニウムクラスターは非常に高い正電荷密度を持つため、PACはミョウバンよりも陽イオン性が高く、水中の負に帯電した懸濁不純物に対してより強力な不安定化剤となる。

PACは硫酸アルミニウムに比べて以下の利点がある。

1. はるかに低い濃度で効果を発揮します。目安として、PACの投与量はミョウバンに必要な投与量の約3分の1です。

2. 処理水中に残留するアルミニウムの量が少なくなる。

3. 汚泥の発生量が少ない

4. 幅広いpH範囲で効果を発揮します。

凝集剤には多くの種類がありますが、この記事ではそのうちの2種類のみをご紹介します。凝集剤を選ぶ際には、処理する水の水質とご自身の予算を考慮する必要があります。皆様が良好な水処理体験を得られることを願っています。水処理薬品のサプライヤーとして28年の経験を持つ私は、水処理薬品に関するあらゆる問題解決を喜んでお手伝いいたします。