水質(zhì)因素導致礬花易破碎pH 值影響:當水體的 pH 值不在聚合氯化鋁(PAC)的更好混凝范圍內(nèi)時,礬花的穩(wěn)定性會受到影響。例如,對于多數(shù) PAC 產(chǎn)品,其更好混凝 pH 值范圍在 6.5 - 7.5 之間。如果 pH 值過低(酸性過強),溶液中的氫離子(H?)過多,會使 PAC 水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體的表面電荷被中和,導致礬花結(jié)構(gòu)松散,容易破碎。相反,pH 值過高(堿性過強)時,會生成過多的氫氧化鋁沉淀,而不是形成穩(wěn)定的礬花,這些沉淀的結(jié)構(gòu)較脆弱,在水流等作用下容易破碎。
水中雜質(zhì)成分影響:水中存在的某些有機雜質(zhì)或高濃度的溶解性離子干擾礬花的形成和穩(wěn)定性。例如,水中含有大量的腐殖酸等有機污染物時,這些有機物會吸附在礬花表面,阻止礬花的正常生長和聚集,使形成的礬花結(jié)構(gòu)變?nèi)酰菀灼扑?。另外,水中含有高濃度的硫酸根離子(SO?2?)或氯離子(Cl?)等,會改變?nèi)芤旱碾x子強度,影響礬花之間的相互作用力,導致礬花松散,容易破碎。
聚合氯化鋁自身特性引起礬花破碎產(chǎn)品質(zhì)量和成分差異:不同廠家生產(chǎn)的 PAC 產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。如果 PAC 的氧化鋁(Al?O?)含量過低,有效成分不足,生成的礬花量少且結(jié)構(gòu)松散,容易破碎。另外,PAC 的堿化度也很關(guān)鍵,堿化度過高或過低都影響礬花的穩(wěn)定性。例如,堿化度高于 80% 時,PAC 水解過程中會產(chǎn)生不穩(wěn)定的高聚物,形成的礬花質(zhì)量差,容易破碎;堿化度低于 50% 時,水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體較少,難以形成牢固的礬花。
投加量不合適:如果 PAC 投加量過少,水中的懸浮顆粒不能被充分吸附和聚集,無法形成足夠大且穩(wěn)定的礬花。而投加量過多時,會導致水中的膠體顆粒表面電荷被過度中和,產(chǎn)生的礬花會因為電荷反轉(zhuǎn)而相互排斥,使礬花結(jié)構(gòu)變得松散,容易破碎。例如,在處理污水時,根據(jù)水質(zhì)不同,PAC 的合理投加量一般在 10 - 100mg/L 之間,如果超出這個范圍,就出現(xiàn)礬花破碎的情況。
混凝工藝條件影響礬花破碎攪拌強度和時間:在混凝過程中,攪拌是為了使 PAC 與水充分混合,但攪拌強度過大或時間過長會破壞礬花結(jié)構(gòu)。如果攪拌速度超過 200 - 300 轉(zhuǎn) / 分鐘,礬花會因為受到較大的剪切力而破碎。同樣,攪拌時間過長,比如超過 10 - 15 分鐘(具體時間因水質(zhì)和處理工藝而異),礬花也會逐漸被破壞。合適的攪拌方式應該是先快速攪拌(約 100 - 150 轉(zhuǎn) / 分鐘)1 - 2 分鐘使 PAC 快速分散,然后緩慢攪拌(約 30 - 50 轉(zhuǎn) / 分鐘)5 - 10 分鐘,讓礬花慢慢長大和聚集。
沉淀時間和方式:如果沉淀時間過短,礬花還沒有完全沉降到水底就被水流帶出,在后續(xù)的處理過程中容易被破壞。一般沉淀時間應該根據(jù)礬花的大小和密度等因素確定,在 1 - 2 小時左右。另外,采用不同的沉淀方式也會影響礬花的穩(wěn)定性。例如,斜管沉淀相比自然沉淀,雖然可以加快沉淀速度,但如果斜管的角度或管徑設(shè)計不合理,會對礬花產(chǎn)生碰撞和擠壓,導致礬花破碎。