混凝效果的好坏受到多种因素的影响,以下是主要的影响因素:
水温对混凝效果有较大的影响,最适宜的混凝水温为20〜30°C之间。水温过低或过高都会对混凝效果产生不利影响。具体表现为:
水温低:絮凝体形成缓慢,絮凝颗粒细小,混凝效果较差。这是由于无机盐混凝剂的水解反应是吸热反应,水温低时,混凝剂水解缓慢,影响胶体颗粒脱稳。同时,水温低时,水的黏度变大,胶体颗粒运动的阻力增大,影响胶体颗粒间的有效碰撞和絮凝。此外,水温低时,水中胶体颗粒的布朗运动减弱,不利于已脱稳胶体颗粒的异向絮凝。
水温高:虽然水温高时混凝剂水解反应速度加快,但形成的絮凝体水合作用增强、松散不易沉降。在污水处理时,产生的污泥体积大,含水量高,不易处理。
水的pH值对混凝效果的影响很大,主要体现在:
pH值直接影响水中胶体颗粒的表面电荷和电位,不同的pH值下胶体颗粒的表面电荷和电位不同,所需要的混凝剂量也不同。
pH值对混凝剂的水解反应有显著影响,不同混凝剂的*水解反应所需要的pH值范围不同,因此,水的pH值对混凝效果的影响也因混凝剂种类而异。
混凝剂加入原水中后,发生水解反应,反应过程中要消耗水的碱度。特别是无机盐类混凝剂,消耗的碱度更多。当原水中碱度很低时,投入混凝剂因消耗水中的碱度而使水的pH值降低,如果水的pH值超出混凝剂*混凝pH值范围,将使混凝效果受到显著影响。当原水碱度低或混凝剂投量较大时,通常需要加入一定量的碱性药剂如石灰等来提高混凝效果。
水中浊质颗粒浓度对混凝效果有明显影响。浊质颗粒浓度过低时,颗粒间的碰撞几率大大减小,混凝效果变差。过高则需投高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺,将原水浊度降到一定程度以后再投加混凝剂进行常规处理。
水中有机物对胶体有保护稳定作用,即水中溶解性的有机物分子吸附在胶体颗粒表面好像形成一层有机涂层一样,将胶体颗粒保护起来,阻碍胶体颗粒之间的碰撞,阻碍混凝剂与胶体颗粒之间的脱稳凝集作用。因此,在有机物存在条件下胶体颗粒比没有有机物时更难脱稳,混凝剂量需增大。可以通过投高锰酸钾、臭氧、氯等为预氧化剂,但需考虑是否产生有毒作用的副产物。
不同种类的混凝剂其水解特性和使用的水质情况不完全相同,因此应根据原水水质情况优化选用适当的混凝剂种类。对于无机盐类混凝剂,要求形成能有效压缩双电层或产生强烈电中和作用的形态;对于有机高分子絮凝剂,则要求有适量的官能团和聚合结构,较大的分子量。一般情况下,混凝效果随混凝剂投量增高而提高,但当混凝剂的用量达到一定值后,混凝效果达到顶峰,再增加混凝剂用量则会发生再稳定现象,混凝效果反而下降。
投加混凝剂后,混凝过程可分为快速混合与絮凝反应两个阶段。进入絮凝反应阶段,此时要使已脱稳的胶体颗粒通过异向絮凝和同向絮凝的方式逐渐增大成具有*沉降性能的絮凝体。因此,絮凝反应阶段搅拌强度和水流速度应随絮凝体的增大而逐渐降低,避免已聚集的絮凝体被打碎而影响混凝沉淀效果。
综上所述,影响混凝效果的因素包括但不限于水温、pH值、碱度、浊质颗粒浓度、有机污染物、混凝剂种类与投加量以及水力条件等。在实际应用中,需要综合考虑这些因素,并通过实验和实践来优化混凝工艺参数。