聚合氯化铝的絮凝时间受多种因素影响,没有固定值,以下是一些主要影响因素及对应的大致絮凝时间范围:
水质情况对于浊度较低、污染物颗粒较小且性质较为单一的水,如经过初步处理的地表水或较清洁的地下水,聚合氯化铝的絮凝时间相对较短,一般在 5 - 15 分钟左右。因为水中杂质较少,聚合氯化铝能够较快地与胶体颗粒发生作用,使颗粒凝聚成较大的矾花并沉降。
如果是浊度较高、含有多种污染物(如有机物、黏土颗粒、微生物等)的工业废水或受污染的河水,絮凝时间会延长至 15 - 30 分钟甚至更久。这是由于水中杂质复杂,聚合氯化铝需要先与各种污染物发生吸附、电中和等作用,使不同性质的颗粒逐渐聚集,形成较大矾花的过程相对缓慢。
聚合氯化铝的投加量当投加量适当时,聚合氯化铝能迅速与水中的胶体颗粒反应,在 10 - 20 分钟内形成明显的矾花并开始沉降。例如,对于一般浊度的原水,按照合适的比例投加聚合氯化铝,可以在这个时间范围内达到较好的絮凝效果。
若投加量不足,水中的胶体颗粒不能充分被凝聚,需要较长时间才能形成较大的矾花,絮凝时间延长至 20 - 30 分钟甚至更长,且絮凝效果也会受到影响。相反,投加量过大时,会出现胶体颗粒表面电荷被过度中和的情况,导致颗粒重新稳定,不仅絮凝时间延长,而且矾花的沉降性能也会变差。
水温水温在 20 - 30℃时,聚合氯化铝的水解反应速度较快,能在 10 - 15 分钟内使水中的颗粒有效絮凝。适宜的水温有助于聚合氯化铝快速水解并形成具有良好絮凝性能的羟基铝离子和多核羟基络合物,促进矾花的形成和沉降。
水温过低(如低于 10℃)时,水解反应速度减缓,分子运动减弱,颗粒间的碰撞几率减小,絮凝时间延长至 20 - 30 分钟。而水温过高(如高于 35℃),虽然水解反应速度加快,但水分子运动过于剧烈,会干扰絮体的聚集,也使絮凝时间延长至 15 - 25 分钟,同时还影响聚合氯化铝的稳定性和絮凝效果。
搅拌条件在絮凝过程中,适当的搅拌可以使聚合氯化铝与水充分混合,加速其水解和与胶体颗粒的碰撞结合,有利于在较短时间内形成矾花。一般先进行快速搅拌(1 - 3 分钟),使聚合氯化铝迅速分散在水中,然后再进行慢速搅拌(10 - 15 分钟),促进絮体的生长和聚集。通过这样的搅拌条件,能在 15 - 20 分钟内完成絮凝过程。
如果搅拌速度过快或时间过长,会破坏已经形成的絮体结构,使絮体变得细小,难以沉降,从而延长絮凝时间。反之,搅拌速度过慢或时间过短,聚合氯化铝与水混合不充分,水解反应不完全,也会导致絮凝时间延长,需要 20 - 30 分钟甚至更久才能达到较好的絮凝效果。
在实际应用中,需要通过实验室小试和现场调试来确定具体水质条件下聚合氯化铝的更好絮凝时间,以便合理控制工艺参数,提高水处理效率和效果。