水質(zhì)因素方面pH 值不適宜:聚合氯化鋁(PAC)的混凝效果與水的 pH 值密切相關。如果 pH 值不在 PAC 合適的范圍(在 6.5 - 7.8 之間),會影響礬花的形成和沉淀。例如,當 pH 值過低時,PAC 水解產(chǎn)生的鋁離子(Al3?)不能很好地形成氫氧化鋁膠體,導致礬花細小。因為在酸性條件下,鋁離子主要以離子形式存在,難以通過水解和聚合反應生成足夠大的礬花結構來沉淀。而當 pH 值過高時,會生成大量的氫氧化鋁沉淀,但這些沉淀顆粒比較細小,并且由于表面電荷等因素,相互之間的聚集能力差,不容易沉淀。
水中雜質(zhì)干擾:水中的溶解性有機物(如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等)和高濃度的某些離子(如磷酸根離子、硫酸根離子等)會對礬花的形成和沉淀產(chǎn)生干擾。如果水中含有大量溶解性有機物,這些有機物會吸附在礬花表面,阻止礬花顆粒之間的相互吸附和聚集,使礬花變得細小。例如,在含有高濃度腐殖質(zhì)的污水中,腐殖質(zhì)會與鋁離子形成絡合物,抑制氫氧化鋁膠體的聚集,導致礬花細而不沉。另外,水中的磷酸根離子等與鋁離子有較強的親和力,會與 PAC 反應生成難溶的磷酸鋁等物質(zhì),這些物質(zhì)以細小顆粒存在,不易沉淀。
聚合氯化鋁自身因素產(chǎn)品質(zhì)量和型號選擇:不同質(zhì)量和型號的 PAC 混凝效果不同。如果 PAC 的氧化鋁(Al?O?)含量過低,有效成分不足,產(chǎn)生的礬花就會比較細小。一般高質(zhì)量的 PAC 產(chǎn)品,其 Al?O?含量在 28% - 32% 之間,能夠產(chǎn)生較大且易于沉淀的礬花。另外,PAC 的堿化度也很重要,堿化度不合適會影響礬花的大小和沉淀性能。例如,堿化度過高(超過 80%)導致 PAC 水解產(chǎn)物的穩(wěn)定性差,形成的礬花細小且不易沉淀;堿化度過低(低于 50%),則生成的氫氧化鋁膠體較少,礬花難以長大。
投加量不足或過量:PAC 投加量對礬花的形成和沉淀有顯著影響。如果投加量不足,水中的懸浮顆粒和膠體不能被充分凝聚,無法形成足夠大的礬花來沉淀。例如,在處理污水時,若 PAC 的投加量低于更好用量(根據(jù)水質(zhì)不同,在 10 - 100mg/L 之間),只能使少量懸浮顆粒聚集,形成的礬花細小。而投加量過量時,會導致水中膠體顆粒表面電荷被過度中和,使礬花之間產(chǎn)生電荷排斥,同樣會使礬花細小且難以沉淀。
混凝工藝條件因素攪拌條件不合理:攪拌是混凝過程中的重要環(huán)節(jié)。如果攪拌強度過大,會使剛剛形成的礬花被破壞,導致礬花細小。例如,在快速攪拌階段,攪拌速度超過 200 - 300 轉(zhuǎn) / 分鐘,生成的礬花會受到較大的剪切力而破碎,變得細小。另外,攪拌時間過長也會有類似的影響。合適的攪拌方式是先快速攪拌(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)促進礬花的生長和聚集。
沉淀環(huán)境不佳:沉淀時間過短會導致礬花來不及沉降。一般情況下,沉淀時間需要 1 - 2 小時左右,具體時間因水質(zhì)和礬花大小等因素而異。如果沉淀時間不足,礬花還懸浮在水中,就會出現(xiàn)礬花細不沉淀的現(xiàn)象。此外,沉淀設備的水流狀態(tài)也很重要,若沉淀池中水流速度過快或者存在水流死角,礬花會被水流重新帶起或者無法順利沉降,導致看起來礬花細不沉淀。