以下是针对聚合氯化铝(PAC)使用效果不佳的系统性排查与解决方案,结合水质特性、操作参数及配伍协同性进行优化:
一、水质条件核查与调整
pH 值偏差
问题表现:PAC 水解产物形态受 pH 影响显著,超出 5.0~9.0 范围时絮凝效果下降。
解决方案:使用 pH 试纸或在线仪表检测,若 pH<5,投加石灰(50~100 mg/L)调节;若 pH>9,投加硫酸(10~30 mg/L)中和。
对于含强酸 / 强碱的工业废水,需单独设置中和池预处理。
低温影响
问题表现:水温 < 10℃时,PAC 水解速度减缓,絮体形成慢且松散。
解决方案:增加 PAC 投加量 20%~30%,或改用低温型 PAC(含活化成分)。
延长絮凝时间至 40~60 分钟,或采用蒸汽间接加热提升水温至 15℃以上。
高盐 / 高有机物干扰
问题表现:盐分会压缩胶体双电层,高有机物会吸附 PAC 形成稳定络合物。
解决方案:投加助凝剂(如聚丙烯酰胺 PAM,0.1~0.3 mg/L)增强絮体强度。
先投加氧化剂(如次氯酸钠 5~10 mg/L)降解有机物,再投 PAC。
二、操作参数优化
投加量不足或过量
问题表现:投加量 <5 mg/L 时絮体细小,>80 mg/L 时出现再稳定现象。
解决方案:进行烧杯实验:取 1L 水样,逐次添加 PAC(5、10、20… mg/L),观察更好浊度去除点。
对高浊度水(>5000 NTU),需先投加明矾(50~100 mg/L)预絮凝。
溶解与投加方式错误
问题表现:固体 PAC 未完全溶解导致管道堵塞,液体 PAC 稀释倍数过高失效。
解决方案:溶解时先加水,再缓慢加入 PAC 粉末,搅拌速度≥300 rpm,溶解时间≥30 分钟。
稀释后浓度控制在 0.1%~0.3%,避免长时间存放(超过 24 小时会水解失效)。
反应时间不足
问题表现:快速混合区停留时间 < 1 分钟,絮体未充分形成。
解决方案:在管道混合器前增设静态混合器,或延长机械搅拌池停留时间至 3 分钟。
沉淀区采用斜管 / 斜板沉淀池,将沉降时间缩短至 20 分钟。
三、协同药剂与配伍优化
PAM 投加不当
问题表现:单独使用 PAC 时絮体沉降慢,与 PAM 顺序颠倒导致失效。
解决方案:投加顺序:PAC→快速混合→PAM→絮凝。
调整 PAM 浓度至 0.05%~0.1%,投加量为 PAC 的 0.5%~1%(质量比)。
避免药剂拮抗
问题表现:与石灰同时投加生成 Al (OH)₃沉淀,与铁盐竞争水解产物。
解决方案:若需投加石灰,先调节 pH 至中性,再投 PAC。
避免与硫酸亚铁等铁盐同时使用,改用聚合硫酸铁(PFS)复配。
四、设备与工艺改进
混合与搅拌强度不足
问题表现:G 值 < 1000 s⁻¹ 导致 PAC 分布不均,絮体无法有效碰撞。
解决方案:机械搅拌采用涡轮式叶轮,转速提升至 150~200 rpm。
管道混合器选用孔板式或文丘里式,流速≥1.5 m/s。
沉淀池效率低下
问题表现:表面负荷 > 3 m³/(m²・h) 导致絮体被带出。
解决方案:增加斜管填料(材质 PVC,倾角 60°),将表面负荷降至 2 m³/(m²・h)。
定期反冲洗沉淀池,防止污泥层厚度超过 0.5 m。
五、应急处理与长期监控
临时增效措施
投加膨润土(20~50 mg/L)作为晶核,加速絮体形成。
对色度高的废水,补充投加活性炭(10~20 mg/L)吸附有机物。
建立动态监测体系
在线监测参数:pH、浊度、ORP、水温,每小时记录一次。
定期检测 PAC 有效成分(Al₂O₃含量应≥28%),防止使用劣质产品。
六、案例参考
案例 1:某印染厂废水(pH=11,COD=800 mg/L)
调整 pH 至 7.5 后,PAC 投加量从 60 mg/L 降至 40 mg/L,配合 PAM(0.2 mg/L),COD 去除率从 65% 提升至 82%。
案例 2:低温地表水(水温 8℃,浊度 30 NTU)
改用低温型 PAC(投加量 25 mg/L),并投加活化硅酸(8 mg/L),出水浊度从 12 NTU 降至 3 NTU。
提示:若上述措施仍无效,建议委托检测水质成分(如含油、重金属或表面活性剂),针对性调整工艺(如增加气浮、氧化沟等预处理单元)。