Shrnutí Přehled

Jednoduše řečeno, PAC a PAM jsou klasickým "dynamickým duo" v čištění odpadních vod, obvykle používané společně v procesu koagulace a flokulace.

PAC působí jako koagulant. Jeho hlavní úlohou je neutralizovat náboje a destabilizovat drobné suspendované částice a koloidy, což způsobuje, že tvoří mikrofloky.

PAM působí jako flokulant. Jeho hlavní úlohou je adsorpce a přemostění, které vytáhá mikrofloky vytvořené PAC dohromady do velkých, hustých a rychle usazujících se floků.

Jejich vztah lze analogizovat jako: PAC je "lepidlo", které váže písek do malých hřizek, a PAM je "síť", která shromažďuje hřizky do velkého, snadno odstranitelného kámenu.

1.Chlorid polyhliníkový (PAC)

1.1. Mechanismus akce

PAC je anorganické polymerní koagulant. Mechanismus koagulace je založen na třech zásadách:

Neutralizace náboje: Po rozpuštění ve vodě se PAC hydrolyzuje a vytváří množství kladně nabitých komplexních iontů (např. [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Většina koloidních částic v odpadních vodách (např. hlina, organické koloidy) nese záporný povrchový náboj. Tyto podobné náboje způsobují, že se částice navzájem odpuzují a zůstávají stabilní v suspenzi. Pozitivní ionty z PAC účinně neutralizují tyto záporné náboje, stlačují elektrickou dvojitou vrstvu a způsobují destabilizaci. To umožňuje částice srazit a agregovat.

Adsorpce a přemostění: Hydrolyzované produkty PAC, jako je gel hydroxidu hliníkového [Al(OH)] ₃], tvoří rozsáhlou síťovou strukturu s velkou povrchovou plochou a silnou adsorpční kapacitou. Tento gel může "přemostit" mezi destabilizovanými částicemi a suspendovanými pevnými látkami, čímž vytváří počáteční, malé "mikrofloky" nebo "pin floky".

Flokulace: V optimálním rozsahu pH vytváří PAC značnou srážku hydroxidu hliníkového. Když se tato srážka usadí, zaplete se a zamítá s ní suspendované částice, podobně jako padající síť.

1.2. Metoda použití

Příprava roztoku: Pevné PAC musí být nejprve rozpuštěno do kapalného roztoku. Typická koncentrace pracovního roztoku je 5%-10% (tj. 50-100 g pevného PAC na litr vody). Mělo by se přidávat pomalu pod rozrucháním, aby se zabránilo tvorbě hrudek.

Dávkovací bod: Obvykle se přidává ve fázi "rychlé směsi" nebo "koagulační nádrže" procesu ošetření.

Míchání a reakce: Po dávkování je nutné rychlé a intenzivní míchání (přibližně 1-3 minuty), aby se zajistila úplná a rovnoměrná disperse PAC v odpadní vodě, usnadňuje neutralizaci náboje a počáteční tvorbu floku.

Kontrola dávkování: Optimální dávkování musí být stanoveno testováním nádobky. Předávkování může vést k obrácení nabití (re-stabilizaci) a zhoršení výkonu. Typický rozsah je 50-200 mg/l.

1.3. Účinky léčby

Efektivní odstranění: suspendovaných pevných látek (SS), koloidních částic, některých rozpuštěných organických látek a barev.

Snížení klíčových parametrů: zamnitost, chemická poptávka po kyslíku (COD) a celkový fosfor (TP, prostřednictvím tvorby srážky fosforanu hliníkového).

Formy: Malé, lehké hromady, které se pomalu usadí.

2.Polyakrylamid (PAM)

2.1. Mechanismus akce

PAM je organický polymerní flokulant. Jeho hlavním mechanismem je přemostovací účinek jeho dlouhořetězové polymerové struktury.

Adsorpce a přemostění: Molekuly PAM mají extrémně dlouhé řetězce (molekulární hmotnost v milionech až desítkách milionů) s četnými aktivními funkčními skupinami (např. amidové skupiny -CONH) ₂, nebo iontové skupiny). Tyto dlouhé řetězy působí jako "struny" nebo "mosty", adsorbují se na povrch jednoho mikrofloku a rozšiřují se do roztoku, aby se adsorbovaly na další. To spojuje více floků do velkých, hustých a rychle usazujících se aglomerátů.

Účinky nabíjení (ionový typ):

Kationový PAM: Vlastní kladný náboj. Kromě přemostění také zajišťuje neutralizaci náboje, což ho činí vysoce účinným pro organické, negativně nabité kaly (např. komunální odpadní vody, odpadní vody zpracovávací potraviny). Je to nejběžnější typ používaný pro odvodnění kalů.

Anionové PAM: Má záporný náboj. Spoléhá se především na dlouhořetězovém přemostění a často se používá ve spojení s anorganickými koagulanty, jako je PAC, zaměřující se na slabě pozitivní floky vytvořené po koagulaci.

Non-ionický PAM: Účinný v kyselých nebo neutrálních podmínkách a nabízí dobrou toleranci soli.

2.2. Metoda použití

Výběr typu je kritický:

Anorganické suspenze (např. zpracování minerálů, voda pro mytí písku): Často se používá anionová PAM.

Zahuštění a odvodnění organických kalů (např. městské, průmyslové): Používejte především kationové PAM.

Kyslé nebo vysoce slané odpadní vody: lze zvážit nejonistické PAM.

Příprava roztoku: Obvykle se připravuje jako 0,1% -0,3% roztok. Rozpouštění vyžaduje více času (40-60 minut) a jemné míchání, aby se zabránilo stříhání (rozbití) dlouhých polymerových řetězců. Stárnoucí nádrž je nezbytná pro úplnou "aktivaci" polymeru.

Dávkovací bod: Přidáno po PAC, v "flokulační nádrži" nebo "zóně pomalého míchání". Zde je nutné pomalé míchání (podmínky laminárního toku) k podpoře růstu floku bez rozbití vytvořených aglomerátů.

Kontrola dávkování: Požadované dávkování je velmi nízké, obvykle 1-5 mg / l a musí být stanoveno testováním nádobky.

2.3. Účinky léčby

Výrazně urychluje rychlost usazení floků.

Tvoří velké, silné a kompaktní floky, které se snadno oddělují.

Výrazně zlepšuje účinnost odvodnění kalů a zvyšuje obsah pevných látek odvodněného dortu.

Vytváří čistější supernatant (ošetřenou vodu).

3. Spolupráce Process & Klíčové úvahy

Typický průtok procesu:

syrová voda → (Úprava pH) → PAC Dávkování → Rychlá směs → PAM dávkování → Pomalý mix → Sedimentace → Čištění odpadních odpadů / kalů

Klíčové úvahy & Opatrná opatření:

Dávkování je kritické: Musí to být nejprve PAC, pak PAM. Přidání PAM nejprve způsobí, že se adsorbuje na jednotlivé stabilní částice, což je potenciálně chrání a zabrání PAC účinně neutralizovat jejich náboje, což vede k selhání ošetření.

pH závislost: PAC funguje nejlépe v rozsahu pH 6,5 až 8,0. Extrémní hodnoty pH narušují jeho hydrolýzu a účinnost. Může být nutná úprava pH.

Kompletní rozpuštění PAM: Neúplně rozpuštěný PAM, s "rybími očima" (gel hromady), je plýtvání chemickými látkami a výrazně snižuje výkon.

Intenzita míchání: Vysoká hodnota G (rychlé míchání) pro dispersi PAC; Nízká hodnota G (pomalé míchání) pro flokulaci PAM.

Testování nádrží je nezbytné: kvalita vody se výrazně liší. Testy v nádobách jsou nejnákladově efektivnější metodou určení optimálního typu a dávkování PAC/PAM, pH a dávkovacích bodů.

Bezpečnost a Prostředí: PAM monomer (akrylamid) je neurotoxin. Vždy vyberte vysoce kvalitní výrobky s nízkým obsahem reziduálních monomerů. Očištěné kaly musí být správně odstraněny.

Shrnutí kombinovaných účinků

Prostřednictvím synergického působení PAC a PAM může systém čištění odpadních vod dosáhnout:

Vysoce efektivní odstranění suspendovaných a koloidních pevných látek s rychlostí odstranění zamnitosti často přesahující 90%.

Významné snížení COD a celkového fosforu, což je klíčové pro splnění standardů vypouštění.

Výrazně zvýšená separace pevné látky a kapaliny, což snižuje požadovanou stopu a dobu retence sedimentačních nádrží.

Vytvoření lepších podmínek pro následné biologické nebo pokročilé léčebné procesy.

Výrazné zlepšení odvodněnosti kalů.