影響聚合氯化鋁絮凝效果的因素
影響聚合氯化鋁絮凝效果的因素
絮凝劑對膠體分散系的混凝過程，實質(zhì)上是絮凝劑-溶劑、絮凝劑-膠體、膠體-溶劑這三種關(guān)系綜合作用的結(jié)果。為了提高絮凝效果，就必須根據(jù)廢水中膠體和細微懸浮物的性質(zhì)和濃度，正確地控制絮凝過程的工藝條件。
影響聚合氯化鋁絮凝的因素很多，現(xiàn)歸納如下：
1、水溫
絮凝劑的水解與溫度有關(guān)，一般說來，水溫20-30℃為宜。每當(dāng)溫度升高10℃時，水解速度增加1倍。溫度尤其對鋁鹽的絮凝效果影響較大，當(dāng)水溫低于5℃時，鋁鹽的水解速度極慢，作用顯著降低。溫度在10-15℃下，生成Al(OH)3絮團是無定形，松散不易沉降，水溫低，水的耗滯系數(shù)大，阻力增加，碰撞次數(shù)減少，影響絮凝效果。這時可投加高分子助凝劑以改善處理效果，或用氣浮法代替沉淀法作為后續(xù)處理過程。而當(dāng)溫度升高時，絮團比較緊密，易于沉降。
2、pH值
鋁、鐵鹽絮凝劑水解產(chǎn)物中主要起絮凝作用的是多核多羥基陽絡(luò)離子的電性中和作用和吸附橋連作用，其次是氫氧化物沉淀的卷帶網(wǎng)捕作用。如用鋁、鐵鹽處理廢水時，水解反應(yīng)式為：
MeA+H2O=====MeOH+H++A—
Me++;H2O=====MeOH+H+
其中，Me+代表絮凝劑中的陽離子；A—代表絮凝劑中的陰離子。由水解方程式可知，水解進行結(jié)果使溶液pH值降低。若原水堿度不足，要中和新增加的H+離子時，應(yīng)投入堿類藥劑以提高堿度。一般投入助凝劑，如加入石灰或蘇打（約20mg/L，以CaO計）。 是典型的兩性化合物在酸性溶液中Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O在堿性溶液中Al(OH)3+OH-====AlO2+2H2O
當(dāng)PH<4時，水中無Al(OH)3膠粒存在，呈[Al(OH)n]3+， n = 6~10。 當(dāng)4當(dāng)6當(dāng)PH>8時，呈[Al(OH)4]、[Al8(OH)26]2—等鋁的離子。
所以溶液適宜的pH值為6.4-7.8。鐵鹽絮凝時pH值在5-7范圍內(nèi)，F(xiàn)e(OH)3絮團可以迅速形成，佳的pH值為6.0-6.4；但有的資料指出以pH值9-11為佳。
3、混凝劑的種類及用量
混凝劑品種的選擇除了考慮來源、成本等因素外，還應(yīng)該考慮以下問題：當(dāng)水循環(huán)使用時，混凝劑不應(yīng)帶入對生產(chǎn)有害的物質(zhì)；絮凝劑的用量取決于膠體的濃度、電性正負和電荷數(shù)量以及絮凝過程的pH值。各種絮凝的佳用量范圍是互不相同的。
無機鹽絮凝劑的用量與作用離子的電荷有關(guān)。例如，使帶負電膠體脫穩(wěn)所需的Na+、Ca2+和Al3+的用量大體成1：10－2：10－3的比例。使膠體絮凝的絮凝劑用量范圍隨膠體濃度的增大而變寬，隨絮凝劑分子量的增大而變窄。高分子絮凝劑，使膠體絮凝和再穩(wěn)的計量要比鋁鐵鹽低得多，在使用高分子絮凝劑時尤其要十分注意使用量。
4、攪拌強度和時間
絮凝工藝過程包括混合、反應(yīng)和分離三個階段。混合階段的基本要求是使藥劑迅速而均勻地擴散到廢水中，并形成微絮凝，因而攪拌強度要大，但時間要短。在反應(yīng)階段則要求水流有適當(dāng)?shù)乃俣忍荻龋纫獮槲⑿跄某砷L創(chuàng)造良好的碰撞機會，又要防止已形成的絮凝體被打碎，因而攪拌強度要比混合階段小，但時間要比較長。上述兩個階段的攪拌強度和時間要求，由它們各處的速度梯度G或速度梯度與停留時間乘積GT值來體現(xiàn)。一般水處理中，混合階段的G值約為500-1000s—1，混合時間為10-30s，一般不超過2min;在反應(yīng)階段，G值約為10-100s－1，停留時間一般為15-30min，GT值在104-105范圍內(nèi)，主要是使水中微粒凝聚成礬花并增大而沉淀（或上浮）的過程。在廢水處理中，攪拌強度和時間應(yīng)取低限值。
5、水樣
對不同水樣，由于廢水中的萬分不同，同一種絮凝劑的處理效果可能會相差很大。
6、助凝劑
有時當(dāng)單用絮凝劑不能取得較好的效果時，可以投加某種稱為助凝劑的輔助藥劑來調(diào)節(jié)、改善絮凝條件，提高處理效果。
助凝劑主要起以下幾方面的作用：
①通過投加酸性或堿性物質(zhì)來調(diào)整pH值。
②通過投加活化硅膠、骨膠、PAM等改善絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的吸附架橋作用以增強絮凝體的密實性和沉降性能。
③通過投加氯、臭氧等氧化劑，在采用FeSO4是，可將Fe2+氧化Fe3+為，當(dāng)廢水中有機物過高時，也可使其氧化分解，破壞其干擾或使膠體脫穩(wěn)，以提高絮凝效果。
