ملخص لمحة عامة

وبعبارة بسيطة ، PAC و PAM هما "ثنائي ديناميكي" كلاسيكي في معالجة مياه الصرف الصحي ، والتي تستخدم عادة معا في عملية التخثر والتخثر.

يعمل PAC كمخثر. ويتمثل دورها الرئيسي في تحييد الشحنات وزعزعة استقرار الجسيمات الصغيرة المعلقة والكولويدات ، مما يسبب تشكيل قطاعات صغيرة.

تعمل PAM كفلوكولانت. دورها الرئيسي هو الامتصاص والجسر ، والذي يجذب القطيع الصغيرة التي أنشأتها PAC معا إلى قطيع كبيرة وكثيفة وسريعة الاستقرار.

يمكن مقارنة علاقتهم على النحو التالي: PAC هو "الغراء" الذي يربط الرمال في كتلة صغيرة، و PAM هو "الشبكة" التي تجمع كتلة في حجرة كبيرة وسهلة الإزالة.

1.كلوريد البولي ألومنيوم (PAC)

1.1. آلية العمل

PAC هو مادة تخثر البوليمر غير العضوية. وتستند آلية التخثر إلى ثلاثة مبادئ رئيسية:

تحييد الشحنة: عند الذوبان في الماء، تحلل PAC لإنتاج عدد كبير من الأيونات المعقدة المشحونة بشكل إيجابي (على سبيل المثال، [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). معظم الجسيمات الكولويدية في مياه الصرف الصحي (على سبيل المثال ، الطين ، الكولويدات العضوية) تحمل شحنة سطحية سلبية. تسبب هذه الشحنات الشبيهة في دفع الجسيمات لبعضها البعض وتبقى مستقرة في التعليق. الأيونات الإيجابية من PAC تحييد هذه الشحنات السلبية بفعالية ، تضغط الطبقة المزدوجة الكهربائية وتسبب في زعزعة الاستقرار. وهذا يسمح للجسيمات بالتصادم والتجمع.

الامتصاص والجسر: المنتجات الهيدروليزية من PAC ، مثل هلام هيدروكسيد الألومنيوم [Al (OH) ₃], تشكيل هيكل واسع وشبه الشبكة مع مساحة سطحية كبيرة وقدرة امتصاص قوية. يمكن لهذا الجيل "الجسر" بين الجسيمات المزعجة والمواد الصلبة المعلقة ، وتشكيل "قطاعات صغيرة" أو "قطاعات دبوس" أولية صغيرة.

تراكم مسح: في نطاق الحموضة المثالي ، تولد PAC ترسبات كبيرة من هيدروكسيد الألومنيوم. ومع استقرار هذه الرسائب، فإنها تتشابك وتمسح الجسيمات المعلقة معها، على غرار شبكة سقوط.

1.2. طريقة الاستخدام

تحضير الحل: يجب أولاً ذوبان PAC الصلب في محلول سائل. تركيز محلول العمل النموذجي هو 5٪ -10٪ (أي 50-100 غرام من PAC الصلب لكل لتر من الماء). يجب إضافته ببطء تحت الإثارة لمنع تشكيل الكتل.

نقطة الجرعة: عادة ما تضاف في مرحلة "الخليط السريع" أو "خزان التخثر" من عملية العلاج.

الخلط والتفاعل: بعد الجرعة ، يتطلب الخلط السريع والكثيف (حوالي 1-3 دقائق) لضمان التشتت الكامل والموحد لـ PAC في مياه الصرف الصحي ، مما يسهل تحييد الشحنة وتشكيل القطع الأولي.

مراقبة الجرعة: يجب تحديد الجرعة المثلى عن طريق اختبار الجر. الجرعة الزائدة يمكن أن تؤدي إلى انعكاس الشحنة (إعادة الاستقرار) وسوء الأداء. النطاق النموذجي هو 50-200 ملغ / لتر.

1.3. آثار العلاج

إزالة فعالة: المواد الصلبة المعلقة (SS) ، الجسيمات الكولويدية ، وبعض المواد العضوية المذابة ، واللون.

تقليل المعلمات الرئيسية: الغضب، الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD)، والفوسفور الكلي (TP، عن طريق تشكيل رسوب فوسفات الألومنيوم).

أشكال: قطاعات صغيرة وخفيفة تستقر ببطء.

2.البولي أكريلاميد (PAM)

2.1. آلية العمل

PAM هو فلوكولانت البوليمر العضوي. آليتها الأساسية هي عمل الجسر لهيكلها البوليمر طويل السلسلة.

الامتصاص والجسر: جزيئات PAM لها سلاسل طويلة للغاية (الأوزان الجزيئية في الملايين إلى عشرات الملايين) مع العديد من المجموعات الوظيفية النشطة (على سبيل المثال، مجموعات الأميد -CONH) ₂, المجموعات الأيونية). هذه السلاسل الطويلة تعمل مثل "السلاسل" أو "الجسور"، والامتصاص على سطح قطيع صغير واحد وتمتد إلى الحل للامتصاص على الآخرين. هذا يربط قطاعات متعددة إلى تجمعات كبيرة وكثيفة وسريعة الاستقرار.

تأثيرات الشحن (نوع أيوني):

PAM الكاتيوني: يحتوي على شحنة إيجابية. بالإضافة إلى الجسر ، يوفر أيضًا تحييد الشحنة ، مما يجعله فعالًا للغاية في الحمأة العضوية المشحونة سلبيًا (على سبيل المثال ، مياه الصرف الصحي البلدية ، مياه الصرف الصحي لمعالجة الأغذية). هو النوع الأكثر شيوعا المستخدم لإزالة مياه الحمأة.

PAM الأنيوني: يمتلك شحنة سلبية. يعتمد في المقام الأول على جسر السلسلة الطويلة وغالبا ما يستخدم جنبا إلى جنب مع مواد التخثر غير العضوية مثل PAC ، واستهداف القطع الإيجابية الضعيفة التي تشكلت بعد التخثر.

PAM غير الأيوني: فعال في ظروف حمضية أو محايدة ويقدم تحمل ملح جيد.

2.2. طريقة الاستخدام

اختيار النوع مهم:

تعليقات غير عضوية (على سبيل المثال ، معالجة المعادن ، ماء غسيل الرمال): غالبًا ما تستخدم PAM الأنيونية.

سميكة الحمأة العضوية وإزالة المياه (على سبيل المثال ، البلدية ، الصناعية): استخدم في المقام الأول PAM الكاتيوني.

مياه الصرف الصحي الحمضية أو عالية الملوحية: يمكن النظر في PAM غير الأيونية.

تحضير الحل: عادة ما يتم تحضيره كمحل 0.1٪ - 0.3٪. يتطلب الحل المزيد من الوقت (40-60 دقيقة) والتحرك اللطيف لتجنب قص (كسر) سلاسل البوليمر الطويلة. خزان الشيخوخة ضروري لـ "التنشيط" الكامل للبوليمر.

نقطة الجرعة: إضافة بعد PAC، في "خزان التجمع" أو "منطقة الخلط البطيء". هنا، هناك حاجة إلى التحريك البطيء (ظروف التدفق الورقي) لتعزيز نمو التجمع دون كسر التجمعات المتشكلة.

مراقبة الجرعة: الجرعة المطلوبة منخفضة جدا، وعادة ما تكون 1-5 ملغ / لتر، ويجب تحديدها عن طريق اختبار جرة.

2.3. آثار العلاج

يسرع بشكل كبير سرعة استقرار القطع.

تشكل قطاعات كبيرة وقوية ومدمجة سهلة الفصل.

يحسن بشكل كبير كفاءة إزالة المياه من الحمأة ويزيد من المحتوى الصلب للكعكة المزروعة.

ينتج سوبرانت أكثر وضوحاً (مياه معالجة).

3 - العملية التعاونية الاعتبارات الرئيسية

تدفق العملية النموذجي:

المياه الخام → (تعديل درجة الحموضة) → PAC الجرعة → خلط سريع → جرعة PAM → خلط بطيء → الرواسب → معالجة الصرف الصحي / الحمأة الموضحة

الاعتبارات الرئيسية الاحتياطات:

أمر الجرعة مهم: يجب أن يكون PAC أولاً، ثم PAM. إضافة PAM أولا سوف تسبب في امتصاصها على الجسيمات المستقرة الفردية ، مما يحتمل أن يحميها ويمنع PAC من تحييد شحناتها بشكل فعال ، مما يؤدي إلى فشل العلاج.

الاعتماد على درجة الحموضة: يعمل PAC بشكل أفضل في نطاق درجة الحموضة من 6.5 إلى 8.0. القيم القصوى لحموضة الحموضة تقوض تحللها المائي وفعاليتها. قد يكون من الضروري تعديل درجة الحموضة.

حل كامل لـ PAM: PAM المذاب بشكل غير كامل ، مع "عين السمك" (كتل هلام) ، هو هدر للمواد الكيميائية ويقلل بشكل كبير من الأداء.

كثافة الخلط: قيمة G عالية (خلط سريع) لتشتت PAC ؛ قيمة G منخفضة (خلط بطيء) لتركيب PAM.

اختبار الجرة ضروري: نوعية المياه تختلف بشكل كبير. اختبارات الجر هي الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتحديد النوع المثالي والجرعة من PAC / PAM ، درجة الحموضة ، ونقاط الجرعة.

السلامة البيئة: مونومر PAM (أكريلاميد) هو سمم عصبي. اختر دائما منتجات عالية الجودة مع محتوى مونومر متبقي منخفض. يجب التخلص من الحمأة المعالجة بشكل صحيح.

ملخص الآثار المشتركة

من خلال العمل التآزري لـ PAC و PAM، يمكن لنظام معالجة مياه الصرف الصحي تحقيق:

إزالة عالية الكفاءة للمواد الصلبة المعلقة والكولويدية ، مع معدلات إزالة الغموض غالبا ما تتجاوز 90٪.

خفض كبير في ثاني أكسيد الكربون والفوسفور الكلي، وهو أمر حاسم للوفاء بمعايير التفريغ.

تعزيز كبير للفصل بين السوائل الصلبة ، مما يقلل من البصمة المطلوبة ووقت الاحتفاظ بخزانات الرواسب.

تهيئة ظروف أفضل لعمليات العلاج البيولوجية أو المتقدمة اللاحقة.

تحسين كبير في إزالة المياه من الحمأة.