硫酸鋁混凝作用機(jī)理主要有：壓縮雙電層機(jī)理和吸附-電中和機(jī)理兩種,其各自的原理如下.
壓縮雙電層機(jī)理：由膠體粒子的雙電層結(jié)構(gòu)可知,反離子的濃度在膠粒表面處最大,并沿著膠粒表面向外的距離呈遞減分布,最終與溶液中離子濃度相等.當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高,則擴(kuò)散層的厚度減小.該過程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中,從而使擴(kuò)散層厚度減小.由于擴(kuò)散層厚度的減小,電位相應(yīng)降低,因此膠粒間的相互排斥力也減少.另一方面,由于擴(kuò)散層減薄,它們相撞時(shí)的距離也減少,因此相互間的吸引力相應(yīng)變大.從而其排斥力與吸引力的合力由斥力為主變成以引力為主(排斥勢(shì)能消失了),膠粒得以迅速凝聚.
吸附-電中和機(jī)理：膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠粒、鏈狀離子或分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了電位離子所帶電荷,減少了靜電斥力,降低了ξ電位,使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生.此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面.上面提到的三價(jià)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量過多,凝聚效果反而下降的現(xiàn)象,可以用本機(jī)理解釋.因?yàn)槟z粒吸附了過多的反離子,使原來的電荷變號(hào),排斥力變大,從而發(fā)生了再穩(wěn)現(xiàn)象.
硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其與水的pH值的關(guān)系為：
Ph3時(shí),吸附-電中和作用；
Ph>3時(shí)水中便出現(xiàn)聚合離子及多核羥基配合物,這些物質(zhì)會(huì)吸附在膠核表面,分子量越大,吸附作用越強(qiáng)