清澈、干净的泳池水是留住泳客的重要因素。图片来源：Compass Pool。
我本人也是一名游泳爱好者，家里的孩子同样如此。但不幸的是，有一次我们去到家附近的一家游泳池，却遭遇了一次非常糟糕的体验，以至于再也不敢回去。原因不仅是池水中有大量悬浮杂质，还有一些“漂浮杂物”，让我感到十分反感。
水质差是导致泳池客流减少或随时间逐渐流失的重要原因之一。如果你是一名投资者，而你的泳池正面临类似问题，那么可以从水处理入手。
在泳池运营过程中，使用专业的泳池化学品来净化水质和防止藻类滋生是必不可少的。不同化学品具有不同作用，且都被设计成可以在大量水中溶解，从而达到高效处理效果。其中，常用的混凝剂如PAC或硫酸铝，直接决定了水的清澈度、运行成本以及对顾客的安全性。
什么是硫酸铝？
硫酸铝（Al₂(SO₄)₃）是一种无机化合物，广泛应用于水处理及其他多个工业领域。溶于水后，它会释放铝离子，能够形成絮凝体，将微小的杂质颗粒黏结成较大的团块，便于沉降和过滤。
在生活用水和污水处理中，硫酸铝通过水解机制发挥作用。当其进入水中，尤其是在中性到微碱性的水环境中，铝离子会形成氢氧化铝絮体。这些絮体如同“磁铁”，能够吸附悬浮颗粒、有机杂质，甚至细菌，将它们聚集成较大的絮团，使水在沉淀或过滤后变得更加清澈。因此，硫酸铝被广泛用于自来水厂，但其投加量始终受到严格控制，以避免水的pH值过度下降。
什么是PAC？
PAC化学品，全称为聚合氯化铝，是一种广泛用于饮用水、生活污水和工业污水处理的混凝剂。当PAC被稀释并投加到水中后，带正电的铝离子会迅速与杂质结合，形成更大、更重的絮体。这些絮体结构紧密，易于沉降和分离，可使水体迅速变清，颜色明显降低，同时气味也得到显著改善。
PAC的一大优势是使用方便。它在水中溶解快，产生的污泥量少于传统明矾，适用pH范围广，既适合工业系统，也适合民用系统。在自来水厂中，PAC几乎已成为标准选择，因为它成絮速度快、反应时间短，并且对设备腐蚀性较小。在污水处理中，PAC因其在去除色度、浊度、TSS、COD以及难沉降杂质方面表现突出而备受青睐。
PAC与硫酸铝在泳池水处理中的对比
图片：Google Images。
尽管二者都是用于水处理的铝系混凝剂，具有聚集杂质、有效去除悬浮固体、辅助过滤并降低浊度的作用，但它们在化学特性和运行效果方面存在很大差异。
混凝效率
PAC在水中水解速度非常快，可释放出高电荷密度的羟基铝聚合物。这些多核结构几乎可以立即中和胶体颗粒表面的电荷，同时形成体积大、结构致密且较重的絮体。由于结构紧密，沉降过程进行得很快，能在较短时间内使水体变得清澈且稳定。
相反，明矾主要依靠Al³⁺离子进行电荷中和，因此混凝过程较慢，效率也较低。形成的絮体通常较为松散、质量轻，在水流较强或搅拌条件不当时容易再次分散，导致沉降速度明显变慢。
在相同处理条件下，PAC在混凝和沉降效果方面均明显优于明矾，无论是絮体形成速度还是处理后水质表现。
水质适应范围
PAC可在4至11的宽pH范围内有效工作，能够轻松适应多种水质条件。即使水体浊度高、含有大量有机物或受到低温影响，PAC仍能保持稳定的混凝效果。这使PAC成为水质随季节变化较大或易受外界环境影响的泳池的灵活选择。因此，在水质复杂或低温条件下，PAC相比明矾表现出更强的稳定性和适应性，可确保更高的处理效率，并减少对环境波动的依赖，同时降低使用NaOH、纯碱、HCl等化学品进行pH调节的成本。
而明矾仅在5.5至7.5的较窄pH范围内效果最佳，更适合中性或微碱性水环境。当水体pH偏离该范围，尤其是过高或过低时，其混凝能力会明显下降。此外，明矾对温度非常敏感，在低温水中反应速度减慢，处理效果也会显著降低。
PAC泳池化学品可在非常宽的pH范围内有效工作。图片来源：The Spruce。
用量与成本
总体来看，虽然明矾在初期看起来更便宜，但PAC凭借更高的效率、更低的投加量以及更低的后处理成本，实际运行费用更低。具体来说，PAC具有较高的聚合度和较强的絮凝能力，通常所需投加量仅约为每立方米水1至5克，比明矾低约30至50%。在反应过程中，PAC产生的污泥量也更少，从而减轻过滤系统负担，并节省清洁和污泥处理成本。尽管PAC的单位采购价格可能略高，但在综合计算化学品用量和后处理费用等总运行成本后，PAC通常具有更优的成本效益。
相反，明矾的初始价格较低，容易给人“节省成本”的感觉。然而，为了达到相同的处理效果，明矾需要显著更高的投加量，通常为每立方米水15至30克。此外，明矾絮凝过程会产生更多的硫酸根离子和更大量的污泥，导致运行和污泥处理成本上升。因此，使用明矾的实际总成本往往远高于其表面上的低采购价格。
处理后水质与过滤残渣
PAC形成的絮体大而致密，结合性好，使过滤过程更加高效，处理后的水体透明度更高。由于其稳定的聚合物结构，PAC产生的残余铝含量明显低于传统絮凝剂，使水质更容易符合安全标准，甚至包括饮用水标准。这使PAC成为对出水水质要求严格的系统中安全且可靠的选择。
相比之下，明矾形成的絮体较为松散，残余铝含量也更高。如果投加量控制不严格或水质条件不理想，残余铝容易附着并积累，造成二次污染，直接影响供水系统的安全性。因此，尽管价格较低，明矾仍需要更加严格的监测和管理流程，以确保水质达标。
专业泳池化学品可帮助水质始终保持清洁与透明。图片来源：Godopools。
对游泳者安全
PAC因其稳定性高、絮凝效果好，且不会对水质指标造成剧烈波动，而被广泛应用于生活用水处理。因此，处理后的水质稳定、安全，对使用者影响较小。
相比之下，如果投加量控制不当，硫酸铝容易迅速降低水的pH值，使水环境变得过于酸性。这种pH变化不仅会影响处理效果，还会增加对游泳者皮肤和眼睛产生刺激的风险，尤其是在使用频率高或运行系统不稳定的泳池中。
结论
总体而言，PAC和硫酸铝都是水处理过程中常用的混凝剂，但二者并不相同。通过上述对比可以看出，PAC具有更多优势，包括形成致密且沉降速度快的絮体，有效去除浊度、悬浮固体、重金属以及部分有机物，并且处理后的水质稳定、安全。因此，PAC是泳池水处理的理想选择。此外，PAC还被广泛应用于城市饮用水系统、工业废水处理、造纸、采矿、食品加工以及冷却水系统。
相反，由于价格低廉且应用广泛，硫酸铝常被用作饮用水处理、造纸厂、纺织整理以及城市污水处理中的混凝剂。
