藥劑因素聚合氯化鋁質(zhì)量問(wèn)題:有是聚合氯化鋁(PAC)本身的質(zhì)量不佳。例如,產(chǎn)品的有效成分含量過(guò)低,若氧化鋁()含量低于標(biāo)準(zhǔn)要求,會(huì)導(dǎo)致混凝效果差。正常用于污水處理的 PAC,其含量一般在 26% - 30% 左右,若含量過(guò)低,在水中水解產(chǎn)生的能夠起到混凝作用的氫氧化鋁膠體過(guò)少,難以形成礬花。
PAC 的鹽基度也會(huì)影響混凝效果。鹽基度不合適,比如鹽基度過(guò)高或過(guò)低,都使 PAC 在水中的水解產(chǎn)物形態(tài)不利于混凝。合適的鹽基度范圍一般在 40% - 95%,如果鹽基度超出這個(gè)范圍,會(huì)影響其對(duì)污水中顆粒的電荷中和及吸附架橋作用,導(dǎo)致無(wú)法形成礬花。
藥劑投加量不足:PAC 的投加量是影響礬花形成的關(guān)鍵因素之一。如果投加量過(guò)少,污水中的懸浮顆粒和膠體所帶的電荷不能被充分中和,顆粒之間的斥力依然較大,難以相互聚集形成礬花。不同類型的污水所需的 PAC 投加量差異較大,例如處理低濁度的生活污水,PAC 投加量在 20 - 50mg/L;而處理高濁度的工業(yè)廢水(如選礦廢水),投加量需要達(dá)到 100 - 300mg/L 甚至更高。
污水水質(zhì)因素pH 值不合適:污水的 pH 值對(duì) PAC 的混凝效果影響顯著。PAC 在一定的 pH 值范圍內(nèi)才能發(fā)揮良好的混凝作用,一般適宜的 pH 值范圍是 5 - 9。如果污水的 pH 值過(guò)低,PAC 水解受到抑制,鋁離子()主要以離子形式存在,難以形成具有混凝作用的氫氧化鋁膠體;如果 pH 值過(guò)高,會(huì)生成過(guò)多的氫氧化鋁沉淀,而這些沉淀無(wú)法有效地起到吸附架橋和電荷中和的作用,從而不能形成礬花。
污水成分復(fù)雜:當(dāng)污水中含有大量的有機(jī)物時(shí),如印染廢水、化工廢水等,這些有機(jī)物會(huì)包裹污水中的懸浮顆粒和膠體,阻礙 PAC 與顆粒之間的作用。例如,印染廢水中的染料分子會(huì)吸附在顆粒表面,使 PAC 無(wú)法接觸到顆粒進(jìn)行電荷中和和吸附,從而影響礬花的形成。
污水中的溶解性物質(zhì),如高濃度的鹽類(如氯化鈉、硫酸鈉等),會(huì)改變污水的離子強(qiáng)度,影響顆粒的穩(wěn)定性和 PAC 的混凝效果。高鹽環(huán)境會(huì)使顆粒表面的雙電層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,增加顆粒之間的斥力,不利于礬花形成。
反應(yīng)條件因素?cái)嚢璨怀浞只蜻^(guò)度攪拌:攪拌是使 PAC 與污水充分混合的重要環(huán)節(jié)。如果攪拌不充分,PAC 不能均勻地分散在污水中,會(huì)導(dǎo)致局部區(qū)域 PAC 濃度過(guò)高或過(guò)低,影響礬花的形成。例如,在反應(yīng)初期,需要快速攪拌(一般 150 - 200r/min)1 - 2 分鐘,使 PAC 迅速與污水混合,但如果攪拌速度過(guò)慢或時(shí)間過(guò)短,PAC 無(wú)法與顆粒充分接觸。
過(guò)度攪拌也會(huì)對(duì)礬花形成產(chǎn)生不利影響。在絮體形成階段(一般慢速攪拌 30 - 60r/min),如果攪拌強(qiáng)度過(guò)大或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),已經(jīng)形成的微小絮體會(huì)被打散,無(wú)法進(jìn)一步長(zhǎng)大形成明顯的礬花。
反應(yīng)時(shí)間不足:礬花的形成需要一定的時(shí)間。從 PAC 與污水混合開始,經(jīng)過(guò)電荷中和、吸附架橋等過(guò)程,絮體逐漸長(zhǎng)大。如果反應(yīng)時(shí)間過(guò)短,絮體還沒(méi)有足夠的時(shí)間長(zhǎng)大到可以觀察到的程度,就誤以為沒(méi)有形成礬花。一般情況下,在慢速攪拌后,還需要靜置 15 - 20 分鐘,讓絮體充分沉降和長(zhǎng)大,才能更好地觀察到礬花的形成情況。
解決方法檢查藥劑質(zhì)量和調(diào)整投加量:對(duì) PAC 進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),查看有效成分含量和鹽基度等指標(biāo)是否符合要求。如果質(zhì)量不佳,考慮更換質(zhì)量合格的產(chǎn)品。
通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)來(lái)確定合適的 PAC 投加量??梢栽趯?shí)驗(yàn)室中取一定量的污水,逐步增加 PAC 的投加量,觀察礬花的形成情況,找到更好投加量后應(yīng)用于實(shí)際污水處理。
調(diào)節(jié)污水 pH 值和預(yù)處理復(fù)雜污水:對(duì)于 pH 值不合適的污水,可以通過(guò)添加酸(如鹽酸)或堿(如氫氧化鈉)來(lái)調(diào)節(jié) pH 值到 PAC 適宜的范圍。在調(diào)節(jié)過(guò)程中,要注意緩慢添加,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) pH 值,避免 pH 值調(diào)節(jié)過(guò)度。
對(duì)于成分復(fù)雜的污水,可以先進(jìn)行預(yù)處理。例如,對(duì)于含有大量有機(jī)物的污水,可以采用生物法、氧化法等先去除部分有機(jī)物,降低其對(duì)混凝過(guò)程的干擾;對(duì)于高鹽污水,可以考慮采用離子交換、膜分離等方法降低鹽度后再進(jìn)行混凝處理。
優(yōu)化反應(yīng)條件:合理調(diào)整攪拌強(qiáng)度和時(shí)間。在反應(yīng)初期確保充分快速攪拌,使 PAC 與污水混合均勻;在絮體形成階段控制好慢速攪拌的強(qiáng)度和時(shí)間,避免絮體被打散;較后保證足夠的靜置時(shí)間讓絮體長(zhǎng)大和沉降。
可以通過(guò)觀察絮體的形成過(guò)程,結(jié)合實(shí)際的污水處理設(shè)施情況,如反應(yīng)池的大小、形狀和攪拌設(shè)備的性能等,來(lái)優(yōu)化反應(yīng)條件,以促進(jìn)礬花的形成。