01影響冬季絮凝效果的因素
冬季低溫情況下，通常絮凝體形成緩慢，顆粒細小、松散。而影響冬季絮凝效果的因素，往往是多方面的。內部原因無非是絮凝劑的種類、濃度、用量，混凝處理時的攪拌狀況等。例如PAM分子量從1000萬變成800萬，鐵鹽換成了鋁鹽等等。外部因素主要是環(huán)境條件影響，包括水溫、pH值和堿度、水中雜質性質和濃度、外部水利條件等。冬季氣溫較低，低溫對絮凝劑的溶解速率和分子鏈延伸產生影響。絮凝劑的水解反應是吸熱反應，低溫環(huán)境下，水解過程變得困難，造成絮凝劑在水中溶解不充分有小疙瘩。其次，低溫水的粘度大，使水中雜質顆粒的布朗運動強度減弱，碰撞機會減少，不利于膠體脫穩(wěn)凝聚，同時還影響絮凝體的成長。水溫低時，膠體顆粒的水化作用會增強，這會導致膠體顆粒表面的水分子層變厚，從而妨礙膠體凝聚，影響膠體顆粒之間的粘附強度，因此需要增加絮凝劑的使用量來克服這一影響。通常，水溫降低會導致水的pH值略有提高，而混凝的最佳pH值也會相應提高。所以在寒冷地區(qū)的冬季，盡管投加大量絮凝劑，有時候也難獲得良好的混凝效果。而原水的pH值，也直接影響絮凝劑的水解反應和絮凝效果。當原水堿度不足或絮凝劑投加過量時，水的pH值將大幅下降，破壞絮凝效果。冬季低溫時，絮凝體形成緩慢、松散，絮凝劑的溶解速度也會變慢，往往需要增加絮凝劑的使用量來達到處理效果。絮凝劑的選擇主要取決于水中膠體和懸浮物的性質及濃度。如果水中污染物主要呈膠體狀態(tài)，則應首選無機絮凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如果絮體細小，則需要投加高分子絮凝劑或配合使用活化硅膠等助凝劑。絮凝劑充分溶解，所產生的膠體與水中原有的膠體及懸浮物接觸后，會形成許許多多微小的礬花，這個過程又稱混合。混合過程要求水流產生激烈的湍流，在較快的時間內使藥劑與水充分混合，混合時間一般要求幾秒到2分鐘。冬季由于氣溫變化和水源變化等因素可能導致水量沖擊負荷增加，此時可能導致絮凝劑投加量的頻繁調整。值得注意的是，這種變化并非線性上升，之后要注意觀察反應池的礬花，以免藥量過大而破壞絮凝效果。
02常用絮凝劑的種類和選型
按照化學成分，絮凝劑可分為無機絮凝劑、有機絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類。常用的無機絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽及其聚合物。常用的有機絮凝劑按其來源可分為人工合成和天然高分子絮凝劑兩大類。◎傳統(tǒng)應用的無機絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽，鋁鹽主要有硫酸鋁(AL2(SO4)3?18H2O)、明礬(AL2(SO4)3?K2SO4?24H2O)、鋁酸鈉(NaALO3)，鐵鹽主要有三氯化鐵(FeCL3?6H20)、硫酸亞鐵(FeSO4?6H20)和硫酸鐵(Fe2(SO4)3?2H20)。其中，硫酸鋁適用的水溫范圍是20度～40度，低于10度時混凝效果很差；三氯化鐵的適用pH值范圍是9～11，形成的絮體密度大，容易沉淀，低溫或高濁度時效果仍很好。◎無機高分子絮凝劑目前的種類已有幾十種，最常用及廣泛使用的為聚合氯化鋁，即PAC。PAC聚合度較高，投加后快速攪拌，可以大大縮短絮凝體形成時間。PAC受水溫影響較小，低水溫時使用效果也很好。它對水的pH值降低較少，適用的pH范圍寬(可在pH=5～9范圍內使用)，故可不投加堿劑。PAC的投加量少，產泥量也少，且使用、管理、操作都較方便，對設備、管道等腐蝕性也小。因此，PAC在水處理領域有逐步替代硫酸鋁的趨勢，其缺點是價格較傳統(tǒng)絮凝劑高。人工合成有機高分子絮凝劑多為聚丙烯、聚乙烯物質，如聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。目前使用較多的高分子絮凝劑是陰離子型，它們對水中負電膠體雜質只能發(fā)揮助凝作用。往往不能單獨使用，而是配合鋁鹽、鐵鹽使用。陽離子型絮凝劑能同時發(fā)揮凝聚和絮凝作用而單獨使用，故得到較快發(fā)展。目前使用較多的是聚丙烯酰胺類非離子型高聚物，常與鐵、鋁鹽合用。利用鐵、鋁鹽對膠體微粒的電性中和作用和高分子絮凝劑優(yōu)異的絮凝功能，從而得到滿意的處理效果。聚丙烯酰胺PAM是一種目前應用最廣泛的人工合成有機高分子絮凝劑，有時也被用作助凝劑。很多情況下，將無機絮凝劑與高分子絮凝劑聯(lián)合使用，可明顯提高混凝效果，擴大應用范圍。
03減少冬季絮凝劑投加量的措施
污水廠想要在冬季節(jié)省投加成本，原則上要選擇自己處理廢水效果最好的絮凝劑。貴的不一定是最好的，也不要圖便宜導致處理廢水效果差，反而會增加成本，選取既降低了污泥含水率，同時單位藥劑使用量也較低的藥劑。使用絮凝法處理任何污水，都存在最佳絮凝劑和最佳投加量，絮凝劑的最佳投加量是指達到既定水質目標的最小絮凝劑投加劑量，對污水絮凝處理具有重要技術經濟意義。
當選用PAC做絮凝劑時，可通過燒杯實驗，通過確定加藥后的濁度，確定混凝劑最佳投加量。
以下為燒杯混凝沉淀實驗中確定混凝劑最佳投加量的具體操作方法：所用器材：燒杯、混凝試驗攪拌器、量筒、原水樣、濁度儀、PH值、溫度計；確定原水特征（如：水樣的濁度、PH值、溫度等）并記錄；將6只燒杯放置在混凝試驗攪拌器的固定位置，并設定六個攪拌杯的不同轉速、時間；將事前配置好的混凝劑用移液管依次向加藥試管中加入同量的藥劑，并啟動攪拌器；攪拌結束后，關閉攪拌機，觀察不同攪拌杯中在靜止沉淀中礬花形成的現(xiàn)象；10min后，可用50ML注射針筒（移液器）抽出6只杯中的上清液30-50ML放入500ML的攪拌杯內；
低溫時可調整溶解時間，例如正常溶藥40分鐘，在氣溫較低時溶藥時長增至60分鐘，確保絮凝劑完全溶解，藥劑溶液形成相應的網狀結構。如條件允許，可將水溫提高至20-30攝氏度。例如在溶藥桶或溶藥箱安裝使用加熱帶、加熱條等多種加熱裝置，有利于加速藥劑溶解，但最高溫度不得超過50攝氏度。根據不同類型絮凝劑產品而調整攪拌速度。在實際操作中，分子量較低的絮凝劑產品在調理池中適當減少攪拌時長，長鏈型絮凝劑對攪拌時長要求沒有那么高，不過盡量保持在15分鐘以內，防止將已發(fā)生絮凝反應的泥漿二次攪散。
