藥劑因素聚合氯化鋁質量問題:有是聚合氯化鋁(PAC)本身的質量不佳。例如,產品的有效成分含量過低,若氧化鋁()含量低于標準要求,會導致混凝效果差。正常用于污水處理的 PAC,其含量一般在 26% - 30% 左右,若含量過低,在水中水解產生的能夠起到混凝作用的氫氧化鋁膠體過少,難以形成礬花。
PAC 的鹽基度也會影響混凝效果。鹽基度不合適,比如鹽基度過高或過低,都使 PAC 在水中的水解產物形態(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范圍,會影響其對污水中顆粒的電荷中和及吸附架橋作用,導致無法形成礬花。
藥劑投加量不足:PAC 的投加量是影響礬花形成的關鍵因素之一。如果投加量過少,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),投加量需要達到 100 - 300mg/L 甚至更高。
污水水質因素pH 值不合適:污水的 pH 值對 PAC 的混凝效果影響顯著。PAC 在一定的 pH 值范圍內才能發(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 值過高,會生成過多的氫氧化鋁沉淀,而這些沉淀無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。
污水成分復雜:當污水中含有大量的有機物時,如印染廢水、化工廢水等,這些有機物會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吸附在顆粒表面,使 PAC 無法接觸到顆粒進行電荷中和和吸附,從而影響礬花的形成。
污水中的溶解性物質,如高濃度的鹽類(如氯化鈉、硫酸鈉等),會改變污水的離子強度,影響顆粒的穩(wěn)定性和 PAC 的混凝效果。高鹽環(huán)境會使顆粒表面的雙電層結構發(fā)生變化,增加顆粒之間的斥力,不利于礬花形成。
反應條件因素攪拌不充分或過度攪拌: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,會導致局部區(qū)域 PAC 濃度過高或過低,影響礬花的形成。例如,在反應初期,需要快速攪拌(一般 150 - 200r/min)1 - 2 分鐘,使 PAC 迅速與污水混合,但如果攪拌速度過慢或時間過短,PAC 無法與顆粒充分接觸。
過度攪拌也會對礬花形成產生不利影響。在絮體形成階段(一般慢速攪拌 30 - 60r/min),如果攪拌強度過大或時間過長,已經(jīng)形成的微小絮體會被打散,無法進一步長大形成明顯的礬花。
反應時間不足:礬花的形成需要一定的時間。從 PAC 與污水混合開始,經(jīng)過電荷中和、吸附架橋等過程,絮體逐漸長大。如果反應時間過短,絮體還沒有足夠的時間長大到可以觀察到的程度,就誤以為沒有形成礬花。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量和調整投加量:對 PAC 進行質量檢測,查看有效成分含量和鹽基度等指標是否符合要求。如果質量不佳,考慮更換質量合格的產品。
通過小試實驗來確定合適的 PAC 投加量??梢栽趯嶒炇抑腥∫欢康奈鬯鸩皆黾?PAC 的投加量,觀察礬花的形成情況,找到更好投加量后應用于實際污水處理。
調節(jié)污水 pH 值和預處理復雜污水:對于 pH 值不合適的污水,可以通過添加酸(如鹽酸)或堿(如氫氧化鈉)來調節(jié) pH 值到 PAC 適宜的范圍。在調節(jié)過程中,要注意緩慢添加,并實時監(jiān)測 pH 值,避免 pH 值調節(jié)過度。
對于成分復雜的污水,可以先進行預處理。例如,對于含有大量有機物的污水,可以采用生物法、氧化法等先去除部分有機物,降低其對混凝過程的干擾;對于高鹽污水,可以考慮采用離子交換、膜分離等方法降低鹽度后再進行混凝處理。
優(yōu)化反應條件:合理調整攪拌強度和時間。在反應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度和時間,避免絮體被打散;較后保證足夠的靜置時間讓絮體長大和沉降。
可以通過觀察絮體的形成過程,結合實際的污水處理設施情況,如反應池的大小、形狀和攪拌設備的性能等,來優(yōu)化反應條件,以促進礬花的形成。