通过以上图表可知,PAC絮凝剂的加入量对该水样的pH影响不大,其加入量应在400~600mg/L之间。此时,PAC絮凝剂对CODCr、浊度都有很好的处理效果。若加入量较少,则不能很好地使胶体脱稳,不足以将胶粒架桥联接起来,导致形成的絮体不够多、大,不能起到很好的吸附卷扫作用,絮凝效果不够理想。若偏多,则会使胶粒的吸附面均被无机PAC高分子覆盖,两胶粒接近时,就受到高分子之间的相互排斥而不能聚集,产生“胶体保护”作用,使絮凝效果下降,甚至重新稳定,即“再稳”[8]。在实验过程中,我们发现,PAC对印染废水的脱色效果也很明显。原水样的颜色为蓝紫色,加入PAC后,颜色明显变浅,至最佳絮凝效果时,基本上呈透明色。而由以上曲线可以看出,峰值出现在PAC加入量为500mg/L时。此时,效果最佳,CODCr去除率达69.58%,浊度去除率达81.73%。
故确定PAC的最佳加入量为500mg/L。
2.2 pH值对CODCr、浊度去除率的影响
分别量取六份200mL水样于干净的烧杯中,将各水样的pH值分别调节至5、6、7、8、9、10,然后各加入0.1g PAC絮凝剂,先以150r/min的搅拌强度作用1min,然后以50r/min的搅拌强度作用10min,在沉降20min的条件下,取上层清液,考察在最佳用量的情况下,不同pH值对CODCr、浊度去除率的影响,实验结果如表3、图4、图5所示。
表3 pH值对CODCr、浊度去除率的影响
pH值对CODCr、浊度去除率的影响
一般来讲,在絮凝反应中,pH值的影响是非常大的,它对胶体表面电荷的Zeta(ζ)电位,混凝剂的性质和作用等都有很大的影响。不同的混凝剂都有其最佳的混凝区域。pH值调整的恰当,就可以节约大量的药剂,降低成本,并且能够使絮凝作用发挥得完全,絮凝效果好;反之,pH值选择不恰当,轻者影响混凝效果,重者不能形成絮凝沉淀,甚至使已形成的絮凝体重新变成胶体溶液[9]。
而由资料得知[3],PAC的水解聚合形态强烈地依附于水体的pH值。在低pH值时,PAC的水解形态为单体形式,在中性范围内为多核水解产物Al7(OH)174+、Al6(OH)153+,高pH值时为Al(OH)3、Al(OH)4-。
通过以上图表可知,在中性与弱碱条件下,PAC絮凝剂对CODCr、浊度的处理效果受影响的程度不大,仍有着较高的去除率。而且,在实验过程中,pH值对PAC的脱色效果影响也不大。其中,CODCr去除率达到72.63%,浊度去除率达到87.14%。
确定PAC的最佳絮凝pH为8。
3.3 搅拌强度、搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响
分别量取四份200mL水样于干净烧杯中,调节溶液PH值到8,再加入0.1g PAC絮凝剂。分别以50r/min、100r/min、150r/min、200r/min转速搅拌10min,静置沉降20min,取上层清液,考察搅拌强度对CODCr、浊度去除率的影响。结果如表4所示。
表4 搅拌强度对CODCr、浊度去除率的影响
通过实验得知,对于该水样,搅拌强度对PAC的絮凝效果一定的影响,但不是很大。当搅拌强度较小时,CODCr的去除率仅比最优絮凝条件下低5%,浊度去除率低8%左右;当搅拌强度较大时,CODCr、浊度去除率最差,分别只为63.28%、75.13%。由此,我们可以看出,当搅拌强度过小时,不利于絮凝剂与颗粒物的充分接触;当搅拌强度过大时,则容易将大颗粒的固体搅碎变成小颗粒,将能够沉淀的颗粒搅碎变成不能沉淀的颗粒,同样降低了絮凝效果。
接着,我们讨论搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响。取三份水样,调节溶液pH值到8,再加入0.1g/200mL PAC絮凝剂,以150r/min分别搅拌2min、10min、20min,静置沉降20min,取上层清液,考察搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响。结果如表5所示。
表5 搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响