pH alyuminiy tuzi koagulyantlarining samaradorligiga ta'sir qiluvchi eng muhim omil hisoblanadi. U to'g'ridan-to'g'ri suvdagi alyuminiy tuzlarining shaklini, elektr xususiyatlarini va koagulyatsiya mexanizmini aniqlaydi, natijada koagulyatsiya ta'siriga ta'sir qiladi.
Alyuminiy tuzlari (masalan, alyuminiy sulfat Al₂(SO₄)₃ va alyuminiy xlorid AlCl₃) suvga qo‘shilganda ular tez gidrolizga uchraydi va bir qator monoyadroli va ko‘p yadroli gidroksil komplekslarini hosil qiladi va oxir-oqibat amorf alyuminiy gidroksid Al(OH)₃ cho‘kmasini hosil qiladi. Ushbu gidroliz mahsulotlarining turlari va nisbati pH ga juda bog'liq.
Al³⁺ H₂O ⇌ Al(OH)²⁺ H⁺
Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ (amorf) + 3H⁺
PH ortishi bilan gidroliz mahsulotlari quyidagi tartibda bo'ladi: Al³⁺ → Al(OH)²⁺, Al(OH)₂⁺ → Al(OH)₃(s) → Al(OH)₄⁻ (alyuminat, eriydi).
Ichimlik{0}}navbati polialyuminiy xlorid (qattiq), purkagich-qo‘llaniladigan polialyuminiy xlorid (PAC), polialuminiy xlorid, polimer koagulyant
1. Past pH diapazonida (odatda<5.5)
Asosan yuqori musbat zaryadlangan mononuklear kompleks ionlardan (masalan, Al³⁺, Al(OH)²⁺) tashkil topgan. Bu yuqori musbat zaryadlangan ionlar kolloid qoʻsh qavatni samarali siqib, manfiy zaryadlangan kolloid zarrachalarni (koʻpchilik tabiiy suv havzalaridagi aralashmalar kabi) neytrallashtirib, beqarorlikka olib keladi.
Loyqalikni yo'qotish ta'siri odatda o'rtacha, lekin u manfiy zaryadlangan erigan organik moddalarni (masalan, ba'zi hümik kislotalar) olib tashlashda samarali. Shakllangan to'dalar kichik va bo'sh.
Bu mintaqada alyuminiy tuzlarining samaradorligi zaryadni neytrallashda ko'proq namoyon bo'ladi, ammo qoldiq alyuminiy konsentratsiyasi yuqori bo'lishi mumkin, chunki etarli darajada Al (OH) ₃ yog'ingarchilik hosil bo'lmaydi. Agar pH < 4 bo'lsa, alyuminiy deyarli butunlay Al³⁺ shaklida mavjud bo'lib, yomon koagulyatsiyaga olib keladi.
2. Optimal pH diapazoni (odatda 6,0-7,8)
Asosan, elektr neytral amorf alyuminiy gidroksid Al(OH)₃(s) cho'kadi va shu bilan birga tarmoq tuzilmalariga ega bo'lgan ko'p sonli poliyadroli gidroksil komplekslarini hosil qiladi (masalan, Al₁₃O₄(OH)₂₄⁷⁂, ya'ni Alklyuster,).
Al(OH)₃ hosil bo'lish jarayonida katta to'r kabi harakat qiladi, u to'g'ridan-to'g'ri o'rab oladi va suvdagi kolloidlarni va muallaq qattiq moddalarni birgalikda cho'kish uchun olib tashlaydi. Bir vaqtning o'zida ko'p yadroli polimerlar beqarorlashgan zarralar orasidagi bo'shliqlarni yopadi va katta, zich floklarni hosil qiladi. Bu loyqalik, rang va ko'plab ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashda eng yaxshi umumiy ta'sirga ega mintaqadir.
3. High pH Zone (typically >8.5)
Al(OH)₃ cho'kmalari qayta eriydi va manfiy zaryadlangan eruvchan kompleks ionlar Al(OH)₄⁻ hosil qiladi. Ushbu nuqtada zaryadni zararsizlantirish muvaffaqiyatsizlikka uchraydi va tozalash effekti yo'qoladi. Koagulyatsiya samaradorligi keskin yomonlashadi va hosil bo'lgan floklar qayta eriydi (tiklanadi), suv yana loyqa bo'ladi.
PH > 8,5 bo'lsa, alyuminiyning eruvchanligi yana ortadi. PH > 9 da alyuminiy deyarli butunlay Al(OH)₄⁻ shaklida mavjud, koagulyatsiya ishlamay qoladi va alyuminiy qoldiq konsentratsiyasi yana ortadi va potentsial ravishda 0,2 mg/L dan oshadi.
Alyuminiy tuzlarini koagulyatsiya uchun ishlatganda, tizimning pH (ayniqsa, aralashtirilgandan keyin bir lahzali pH) optimal diapazonga moslashtirilishi kerak. Alyuminiy sulfat uchun maqsadli pH odatda 7,0 atrofida. Alyuminiy tuzlarining gidrolizi suvda ishqoriylikni (HCO₃⁻) sarflaydi, H⁺ ni chiqaradi va pH ning pasayishiga olib keladi. Agar xom suvning ishqoriyligi etarli bo'lmasa (<50 mg/L as CaCO₃), lime (CaO) or sodium carbonate (Na₂CO₃) must be added to maintain pH stability.