混凝机理与投加量不足的关系聚合氯化铝(PAC)主要通过电荷中和、吸附架桥等机理来去除水中的悬浮颗粒和胶体。当 PAC 投加量过少时,无法充分发挥这些作用。
电荷中和方面,水中的悬浮颗粒和胶体带有负电荷,PAC 水解产生的铝离子和氢氧化铝胶体带正电荷。投加量不足不能完全中和颗粒表面的负电荷,颗粒之间的静电斥力依然较大,难以聚集形成絮体沉淀。
吸附架桥作用也因 PAC 量少而受限。氢氧化铝胶体数量不够,无法有效地将多个颗粒连接在一起,使得水中的悬浮物质依然分散在水中,导致水变浑浊。
具体案例分析例如,在处理含有泥沙的河水时,少量的 PAC 只能中和一小部分泥沙颗粒的电荷,大部分泥沙颗粒仍然相互排斥。由于吸附架桥的氢氧化铝胶体不足,泥沙颗粒不能形成较大的絮体沉淀,从而使水看起来依然浑浊。
对于含有有机物的污水,如生活污水或食品加工废水,少量 PAC 无法有效破除有机物对悬浮颗粒的包裹,也不能提供足够的吸附位点来凝聚颗粒,所以水的浑浊度不能得到有效降低。
解决措施重新确定投加量:通过烧杯实验(小试)来确定合适的 PAC 投加量。准备多个相同的烧杯,加入等量的待处理水样。配制一定浓度的 PAC 溶液,向不同烧杯中加入不同体积的 PAC 溶液,进行搅拌(先快速搅拌使药剂与水样充分混合,再慢速搅拌让絮体充分生长,较后静置观察絮体沉淀情况和上清液的澄清度)。比较不同投加量下的实验结果,找到使上清液澄清度较高的 PAC 投加量,然后应用于实际处理。
考虑水质因素辅助调整:如果是因为水中有机物或其他复杂成分干扰导致浑浊,在增加 PAC 投加量的同时,需要对污水进行预处理。例如,对于有机物含量高的污水,可以先采用生物处理法或氧化法降低有机物含量,再使用 PAC 进行混凝处理,这样可以更有效地降低水的浑浊度。