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(duì)膠體分散系的混凝過程，實(shí)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(xì)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(shí)，水解速度增加1倍。溫度尤其對(duì)鋁鹽的絮凝效果影響較大，當(dāng)水溫低于5℃時(shí)，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(tuán)是無(wú)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(shí)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(shí)，絮團(tuán)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(yáng)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(shí)，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(yáng)離子；A—代表絮凝劑中的陰離子。由水解方程式可知，水解進(jìn)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(shí)，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(jì)）。 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(shí)，水中無(wú)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(shí)，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(shí)pH值在5-7范圍內(nèi)，F(xiàn)e(OH)3絮團(tuán)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(shí)，混凝劑不應(yīng)帶入對(duì)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(fù)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(wú)機(jī)鹽絮凝劑的用量與作用離子的電荷有關(guān)。例如，使帶負(fù)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(jì)量要比鋁鐵鹽低得多，在使用高分子絮凝劑時(shí)尤其要十分注意使用量。
4、攪拌強(qiáng)度和時(shí)間
絮凝工藝過程包括混合、反應(yīng)和分離三個(gè)階段。混合階段的基本要求是使藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到廢水中，并形成微絮凝，因而攪拌強(qiáng)度要大，但時(shí)間要短。在反應(yīng)階段則要求水流有適當(dāng)?shù)乃俣忍荻�，既要為微絮凝的成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的碰撞機(jī)會(huì)，又要防止已形成的絮凝體被打碎，因而攪拌強(qiáng)度要比混合階段小，但時(shí)間要比較長(zhǎng)。上述兩個(gè)階段的攪拌強(qiáng)度和時(shí)間要求，由它們各處的速度梯度G或速度梯度與停留時(shí)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(shí)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(shí)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(qiáng)度和時(shí)間應(yīng)取低限值。
5、水樣
對(duì)不同水樣，由于廢水中的萬(wàn)分不同，同一種絮凝劑的處理效果可能會(huì)相差很大。
6、助凝劑
有時(shí)當(dāng)單用絮凝劑不能取得較好的效果時(shí)，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(qiáng)絮凝體的密實(shí)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(jī)物過高時(shí)，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。
