聚合氯化铝投加量大与小的关系分析

• 聚合氯化铝投加量是指在单位体积水中投加混凝剂的量。剂量的单位是mg/L或g/m3。最优加药剂量与水的浊度有关，图2-7(a)所示为对含有各种不同浊度的水进行的改变加药剂量的试验结果，不同胶体浓度的聚凝范围如图2-7(b)所示。
  
• 四种不同悬浮物含量的关系为p4>p3>p2>p1。
  当原水胶体浓度适中，悬浮物含量在100-150mg/L时，例如以p3为例：如图2-7(a)中，1区是稳定区，表示加药量不够，没有混凝作用。2区是脱稳区，当加药量增加至2区时，由于吸附与中和作用而发生混凝。3区是稳定区，加药量增加至3区时，由于药量过剩，吸附量过多，胶体电荷的符号改变，以致出现胶体再稳定的现象。4区是卷扫区，当加药量增至4区时，由于有大量氢氧化铝生成，发生网捕作用而将胶体去除。
  
  
• 当水中胶体含量很少时(图2-7中的p1)，需要投加大量混凝剂才能有较好的澄清效果。这是因为聚合氯化铝投加量较少时，虽可使胶体脱稳，但由于颗粒少，碰撞机会不多，所以不能起有效的澄清作用。直到增大至量很大，以致发生网捕作用时才有效(但此时往往不能获得很好的澄清效果)。因此，1区后直接是4区，2区消失，1区和3区连在一起。
  当胶体含量很大时(图2-7中的P4)，需要适量混凝剂使胶体脱稳。此时，混凝剂的投加量已经达到或超过网捕作用所需的量，所以，3区消失，2区和4区相连。
• 铝盐的脱稳作用，可以通过吸附或网捕的方式来达到，而两者对悬浮物含量的关系正好相反。利用吸附和电中和完成混凝的，聚合氯化铝加入量与浊度成正比，但加入量过量时，将使胶体电荷变号，出现再稳现象；利用网捕完成混凝的，网捕所需混凝剂的用量与浊度成反比，且不出现再稳现象。
  
• 根据上述分析，可作以下两点推论：
1. 浊度低的水是难处理的一种水。因为水中浊质太少，颗粒间距离大，接触碰撞的机会减少，而架桥物的分子链长度是有限的，吸附架桥难度增加，为了达到良好混凝效果，混凝剂聚合氯化铝用量比较高。图2-7中p1就是这种情况。
   
2. 浊度中等的水，用药量如果不当，可能不但不能除去胶体颗粒，反而会使胶体出现再稳定现象。例如浊度p2的水，随着用药量增加，当达到A点时悬浮物能很好脱稳，当用药量超过B点，而位于B、C之间时，虽然用药量比A点高，但由于投药量大，胶体颗粒表面被大量架桥物覆盖而重新带电，混凝效果恶化。当用药里超过C点，生成大量[Al(OH)3]m沉淀而卷扫混浊物质下沉，此种情况下，虽然残留浊度小，但会生成大量沉淀物增加了混凝处理的污泥量。
   
• 由于混凝过程不是一种单纯的化学反应，而是一个复杂的物理化学过程，为此，应根据原水水质和对处理后的水质要求，通过实验来求得最佳剂量。多年的运行经验表明，天然水混凝处理的最佳聚合氯化铝剂量一般在5.27-7.37mg/L范围内。常用混凝剂量的大致范围是：硫酸亚铁:41.7-97.3mg/L；三氯化铁：27.03-63.07mg/L；硫酸铝：33-77mg/L；碱式氯化铝：10-20mg/L。水处理混凝剂质量依据国标标准。水质依据自来水厂指标。