絮凝法是水處理中較重要的工藝,其出水水質主要取決于聚合氯化鋁的絮凝效果。聚合氯化鋁的絮凝過程是小顆粒接觸碰撞的過程,絮凝效果取決于以下兩個因素:一是聚合氯化鋁水解后形成的高分子絡合物吸附架橋的聯結能力,這是由聚合氯化鋁的性質決定的;二是根據絮凝設備的動態條件,確定小顆粒發生碰撞的概率以及如何控制它們進行合理有效的碰撞。
絮凝劑的選擇主要根據污水水質的電荷類型的不同來確定,并根據水質特點選擇合適的絮凝劑。一般流程為從實驗室做小型試驗到廠家上機做大型試驗,確定產品的選擇和用量。為了聚合氯化鋁達到良好的絮凝效果,不僅要有大量的顆粒碰撞,而且要控制合理有效的顆粒碰撞。凝聚粒子的碰撞稱為有效碰撞。一方面,如果顆粒在絮凝過程中凝聚并形成過快,會出現兩個問題:
(1) 如果礬花形成太快,它的力量就會減弱。如果在流動過程中遇到強剪切力,吸附架橋將被切斷,切斷的吸附架橋將難以繼續連接起來。這種現象稱為過度反應現象,應絕對禁止;
(2) 有些礬花生長過快,會使礬花在水中的比表面積急劇減小。一些反應不完全的小顆粒失去了反應條件,這些小顆粒與大顆粒的碰撞概率急劇下降,很難再長大。這些顆粒不僅能被沉淀池所截留,也能被濾池所截留。另一方面,絮凝池中的礬花不能形成得太慢,雖然礬花形成得太慢,但卻很致密。但是,當它到達沉淀池時,仍有許多顆粒未達到沉淀規模,出水水質不好。因此,在絮凝池的設計中,應控制礬花的合理形成。礬花的粒徑和密度取決于兩個因素:一是聚合氯化鋁水解產物形成吸附架橋的聯結力;二是湍流剪切力。正是這兩種力的對比決定了礬花的粒徑和密度。吸附架橋的聯結能力取決于聚合氯化鋁的性質,而湍流剪切力則取決于結構所產生的流動條件。在絮凝池的設計中,若能有效地控制紊流的剪切力,就能很好地保證聚合氯化鋁絮凝效果。