水質(zhì)變化方面pH 值波動(dòng):水的 pH 值對(duì)聚合氯化鋁(PAC)混凝形成礬花的過程至關(guān)重要。當(dāng) pH 值發(fā)生變化時(shí),礬花的穩(wěn)定性會(huì)受到極大影響。例如,PAC 在 pH 值為 6.5 - 7.8 范圍內(nèi)混凝效果較好。如果原水的 pH 值突然下降,比如從 7.0 降到 5.0,溶液中的氫離子(H?)濃度大幅增加,會(huì)使 PAC 水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體的表面電荷被中和,導(dǎo)致已經(jīng)形成的礬花結(jié)構(gòu)被破壞,從而消失。相反,pH 值升高使鋁離子(Al3?)形成的沉淀形式發(fā)生改變,也會(huì)使礬花瓦解。
水中雜質(zhì)成分改變:水中存在的某些物質(zhì)會(huì)干擾礬花的穩(wěn)定性。如果水中突然增加了大量的溶解性有機(jī)物,如腐殖酸、蛋白質(zhì)等,這些有機(jī)物會(huì)吸附在礬花表面,改變礬花的表面性質(zhì)。它們與鋁離子形成新的絡(luò)合物,使礬花的結(jié)構(gòu)變得松散,導(dǎo)致礬花消失。例如,在污水處理過程中,如果有工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排入生活污水中,帶來大量的有機(jī)污染物,就出現(xiàn)這種情況。
水中離子強(qiáng)度變化:水中離子濃度的變化也會(huì)影響礬花。例如,水中硫酸根離子(SO?2?)、氯離子(Cl?)等濃度突然升高,會(huì)改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度。這導(dǎo)致礬花表面的電荷分布發(fā)生變化,使礬花之間的相互作用力改變,從而使礬花分散消失。
聚合氯化鋁自身問題產(chǎn)品質(zhì)量差異:PAC 產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。如果 PAC 的氧化鋁(Al?O?)含量不足或者產(chǎn)品不純,有效成分不夠,無法形成穩(wěn)定的礬花。例如,質(zhì)量差的 PAC 含有較多雜質(zhì),在使用過程中,這些雜質(zhì)會(huì)干擾正常的混凝過程,導(dǎo)致已經(jīng)形成的礬花逐漸消失。另外,PAC 的堿化度不合適也會(huì)影響礬花的穩(wěn)定性。堿化度過高(如超過 80%)時(shí),PAC 水解產(chǎn)生的高聚物不穩(wěn)定,容易使礬花解體;堿化度過低(如低于 50%),則生成的氫氧化鋁膠體較少,礬花難以維持。
投加量不當(dāng):PAC 的投加量對(duì)礬花的形成和維持非常重要。如果投加量過少,水中的懸浮顆粒和膠體不能被充分凝聚,形成的礬花很脆弱,容易消失。例如,在處理污水時(shí),若 PAC 的投加量低于更好用量(根據(jù)水質(zhì)不同,一般在 10 - 100mg/L 之間),只能產(chǎn)生少量不穩(wěn)定的礬花。而投加量過多時(shí),會(huì)導(dǎo)致水中膠體顆粒表面電荷被過度中和,產(chǎn)生的礬花會(huì)因?yàn)殡姾煞崔D(zhuǎn)而相互排斥,使礬花瓦解消失。
混凝工藝操作不當(dāng)攪拌強(qiáng)度和時(shí)間不合適:在混凝過程中,攪拌強(qiáng)度過大或時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)破壞礬花。如果攪拌速度超過 300 - 400 轉(zhuǎn) / 分鐘,礬花會(huì)受到很強(qiáng)的剪切力而破碎并消失。同樣,攪拌時(shí)間過長(zhǎng),比如超過 15 - 20 分鐘(具體因水質(zhì)和工藝而異),也會(huì)使礬花逐漸瓦解。正確的攪拌方式應(yīng)該是先快速攪拌(1 - 2 分鐘,100 - 150 轉(zhuǎn) / 分鐘)使 PAC 均勻分散,然后緩慢攪拌(5 - 10 分鐘,30 - 50 轉(zhuǎn) / 分鐘)促進(jìn)礬花生長(zhǎng)和聚集。
沉淀過程異常:沉淀時(shí)間過短或沉淀環(huán)境不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致礬花消失。如果沉淀時(shí)間不足(一般需要 1 - 2 小時(shí)左右),礬花還沒完全沉降就被水流帶出,在后續(xù)的水流沖擊等情況下會(huì)消失。此外,沉淀池中如果有水流的劇烈擾動(dòng),如進(jìn)水口或出水口設(shè)置不合理導(dǎo)致水流速度過快或者產(chǎn)生漩渦,會(huì)使正在沉降的礬花重新懸浮并消失。