水質(zhì)對反應(yīng)時間的影響
懸浮物和膠體含量:當(dāng)水中懸浮物和膠體含量高時,聚合氯化鋁(PAC)的反應(yīng)時間會延長。例如,在處理高濁度的河水或礦山廢水時,水中含有大量泥沙、黏土等懸浮物,PAC 需要更多時間來吸附和凝聚這些顆粒。一般對于懸浮物含量極高(如濁度超過 1000NTU)的水,PAC 的反應(yīng)時間需要 30 - 60 分鐘,甚至更長。這是因為 PAC 要與眾多的顆粒進(jìn)行碰撞、吸附,然后通過架橋作用使顆粒聚集,這個過程相對復(fù)雜且耗時。
有機(jī)物和微生物含量:水中有機(jī)物和微生物較多時,也會影響反應(yīng)時間。如果水中存在大量腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物,PAC 會先與這些有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。由于有機(jī)物的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,會與 PAC 形成絡(luò)合物,從而延長反應(yīng)時間。在含有高濃度微生物的污水中,微生物自身的代謝產(chǎn)物和細(xì)胞表面的電荷等因素也會干擾 PAC 的混凝作用,使反應(yīng)時間從的 15 - 30 分鐘延長到 40 - 60 分鐘左右。
水的酸堿度(pH 值):pH 值對 PAC 反應(yīng)時間有顯著影響。在 PAC 適宜的 pH 范圍(一般為 6.5 - 7.8)內(nèi),反應(yīng)速度相對較快。例如,當(dāng) pH 值為 7.0 左右時,PAC 水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體能夠迅速吸附水中的懸浮顆粒,反應(yīng)時間在 10 - 20 分鐘。但如果 pH 值偏離這個范圍,如 pH 值為 5.0 或 9.0 時,PAC 的水解和凝聚反應(yīng)速度會變慢,反應(yīng)時間延長到 30 - 45 分鐘。這是因為 pH 值會影響 PAC 的水解平衡和產(chǎn)物的帶電性質(zhì),進(jìn)而影響其與懸浮顆粒的相互作用。
聚合氯化鋁自身特性與反應(yīng)時間的關(guān)系
氧化鋁含量和堿化度:PAC 中氧化鋁(Al?O?)含量越高,在一定程度上反應(yīng)活性越強(qiáng),反應(yīng)時間相對較短。例如,氧化鋁含量為 30% 的 PAC 比含量為 26% 的 PAC 反應(yīng)速度更快,在相同水質(zhì)條件下,前者反應(yīng)時間比后者縮短 10% - 20%。堿化度也很關(guān)鍵,合適的堿化度(一般在 60% - 80%)能使 PAC 水解生成的氫氧化鋁膠體結(jié)構(gòu)更有利于凝聚反應(yīng),反應(yīng)時間較短。如果堿化度過高或過低,都會使反應(yīng)時間延長,因為不合適的堿化度會導(dǎo)致生成的膠體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或者凝聚能力差。
產(chǎn)品形態(tài)和溶解速度:PAC 的產(chǎn)品形態(tài)(如粉狀、顆粒狀、塊狀)會影響其溶解速度,進(jìn)而影響反應(yīng)時間。粉狀 PAC 溶解速度快,能夠更快地參與反應(yīng),反應(yīng)時間相對較短。一般情況下,粉狀 PAC 在水中溶解并開始反應(yīng)只需 1 - 2 分鐘,而顆粒狀 PAC 需要 3 - 5 分鐘才能充分溶解和反應(yīng)。塊狀 PAC 由于其表面積小,溶解更慢,反應(yīng)時間會延長到 5 - 10 分鐘左右。
混凝工藝條件對反應(yīng)時間的影響
攪拌強(qiáng)度和時間:適當(dāng)?shù)臄嚢鑿?qiáng)度和時間可以縮短 PAC 的反應(yīng)時間。在混凝過程中,開始階段需要快速攪拌,使 PAC 迅速均勻地分散在水中,這個階段攪拌速度一般在 100 - 150 轉(zhuǎn) / 分鐘,持續(xù) 1 - 2 分鐘。然后進(jìn)行緩慢攪拌,促進(jìn)絮體的生長和聚集,攪拌速度約為 30 - 50 轉(zhuǎn) / 分鐘,時間為 5 - 10 分鐘。如果攪拌強(qiáng)度不足,PAC 不能很好地與水混合,反應(yīng)時間會延長;而攪拌強(qiáng)度過大,會破壞絮體結(jié)構(gòu),也會使反應(yīng)時間變長。
溫度條件:溫度對 PAC 的反應(yīng)時間也有一定影響。在較高溫度(如 20 - 30℃)下,PAC 的水解和凝聚反應(yīng)速度會加快,反應(yīng)時間縮短。例如,在 25℃時,反應(yīng)時間比在 10℃時縮短 20% - 30%。這是因為溫度升高,分子運動加快,PAC 水解產(chǎn)生的膠體與懸浮顆粒之間的碰撞頻率增加,有利于反應(yīng)的進(jìn)行。