Yhteenveto Yleiskatsaus

Yksinkertaisesti sanottuna PAC ja PAM ovat jäteveden käsittelyssä klassinen "dynaaminen duo", jota käytetään yleensä yhdessä hyytymis- ja flokkulaatioprosessissa.

PAC toimii koagulanttina. Sen päärooli on neutraloida lataukset ja epävakauttaa pieniä suspendoituja hiukkasia ja kolloideja, mikä aiheuttaa niiden muodostavan mikroflokkeja.

PAM toimii flokkulantina. Sen päärooli on adsorptio ja silta, joka vetää PAC: n luomat mikroflokkit yhteen suuriksi, tiheiksi ja nopeasti asettuviksi flokkiksi.

Heidän suhteensa voidaan analogoida seuraavasti: PAC on "liima", joka sitoo hiekan pieniin koppiin, ja PAM on "verkko", joka kerää koppiin suureksi, helposti poistettavaksi kiviksi.

1.Polyalumiinikloridi (PAC)

1.1. Toimintamekanismi

PAC on epäorgaaninen polymeeri koagulantti. Sen hyytymismekanismi perustuu kolmeen keskeiseen periaatteeseen:

Latausneutralisaatio: Liukottuaan vedessä PAC hydrolyysii tuottaakseen monia positiivisesti ladattuja monimutkaisia ioneja (esim. [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Useimmat jäteveden kolloidiset hiukkaset (esim. savi, orgaaniset kolloidit) kantavat negatiivisen pintaraaduksen. Nämä samankaltaiset lataukset aiheuttavat hiukkasten hylkäävän toisiaan ja pysyvän vakaana suspensiossa. PAC: n positiiviset ionit neutralisoivat tehokkaasti nämä negatiiviset lataukset, puristavat sähköisen kaksinkertaisen kerroksen ja aiheuttavat epävakauttamista. Tämä mahdollistaa hiukkasten törmäyksen ja yhdistymisen.

Adsorption ja Bridging: PAC: n hydrolyysitut tuotteet, kuten alumiinihydroksidigeeli [Al(OH) ₃], muodostaa laajan, verkon kaltaisen rakenteen, jolla on suuri pinta-ala ja vahva adsorptiokapasiteetti. Tämä geeli voi "sillata" epävakautettujen hiukkasten ja suspendoitujen kiinteiden välillä, muodostaen alkuperäiset, pienet "mikro-flokit" tai "pin flokit".

Sweep Flocculation: Optimaalisella pH-alueella PAC tuottaa huomattavaa alumiinihydroksidin sadetta. Kun tämä sadelma laskeutuu, se sekaantuu ja pyyhkii riippuvia hiukkasia alas sen kanssa, samanlainen kuin putoava verkko.

1.2. Käyttömenetelmä

Liuoksen valmistelu: Kiinteä PAC on ensin liuotettava nesteelliseen liuokseen. Tyypillinen työliuoksen pitoisuus on 5%-10% (eli 50-100 g kiinteää PAC litraa vettä kohti). Se on lisättävä hitaasti sekoitus estää muodostumista lumps.

Annostuspiste: Tyypillisesti lisätään käsittelyprosessin "nopean sekoituksen" tai "hyytymissäiliön" vaiheessa.

Sekoittaminen ja reaktio: Annostuksen jälkeen tarvitaan nopeaa ja intensiivistä sekoitusta (noin 1-3 minuuttia), jotta varmistetaan PAC: n täydellinen ja tasainen dispersio jätevedessä, mikä helpottaa maksun neutralisointia ja alkuperäisen flokin muodostumista.

Annostusvalvonta: Optimaalinen annos on määritettävä purkkitestauksella. Yliannostus voi johtaa latauksen kääntymiseen (uudelleen vakauttamiseen) ja huonompaan suorituskykyyn. Tyypillinen vaihtoehto on 50-200 mg / l.

1.3. Hoitovaikutukset

Tehokas poistaminen: Suspended kiinteät aineet (SS), kolloidiset hiukkaset, jotkut liukeneet orgaaniset aineet ja väri.

Keskeisten parametrien vähentäminen: hämäräisyys, kemiallinen hapen kysyntä (COD) ja kokonaisfosfori (TP, alumiinifosfaattisadeen muodostumisen kautta).

Muotot: Pienet, kevyt parvat, jotka asettuvat hitaasti.

2.Polyakryylamidi (PAM)

2.1. Toimintamekanismi

PAM on orgaaninen polymeeri flokkulanti. Sen ydinmekanismi on pitkän ketjun polymeerirakenteen siltaa.

Adsorption ja Bridging: PAM-molekyyleillä on erittäin pitkät ketjut (molekyylipainot miljoonissa kymmeniä miljoonia) lukuisilla aktiivisilla toiminnallisilla ryhmillä (esim. amidiryhmät -CONH) ₂, ioniset ryhmät). Nämä pitkät ketjut toimivat kuin "joukot" tai "siltat", jotka adsorboivat yhden mikroflokin pinnalle ja ulottuvat liuokseen adsorboidakseen toisiin. Tämä yhdistää useita flokkeja suuriin, tiheisiin ja nopeasti asettuviin aglomeraatteihin.

Latausvaikutukset (ioninen tyyppi):

Kationinen PAM: Positiivisella latauksella. Siltan lisäksi se tarjoaa myös latauksen neutralisoinnin, mikä tekee siitä erittäin tehokkaan orgaanisille, negatiivisesti latautuneille lietteille (esim. kunnallinen jätevesi, elintarvikkeiden jalostusjätevesi). Se on yleisin tyyppi, jota käytetään lietteen vedenpoistoon.

Anioninen PAM: Omistaa negatiivisen latauksen. Se perustuu ensisijaisesti pitkäketjun siltaan ja sitä käytetään usein yhdessä epäorgaanisten hyytymisaineiden, kuten PAC: n, kanssa kohdistuen hyytymisen jälkeen muodostuviin heikkopositiivisiin flokkeihin.

Ei-ioninen PAM: tehokas hapoisissa tai neutraaleissa olosuhteissa ja tarjoaa hyvän suolan toleranssin.

2.2. Käyttömenetelmä

Tyypin valinta on kriittinen:

Epäorgaaniset suspensiot (esim. mineraalikäsittely, hiekkapesuvesi): Käytä usein anionista PAM:tä.

Orgaanisen lietteen paksuus ja vedenpoisto (esim. kunnallinen, teollinen): Käytä ensisijaisesti kationista PAM:tä.

Happo- tai korkean suolapitoisuuden jätevesi: ei-ioninen PAM voidaan harkita.

Liuoksen valmistelu: Tyypillisesti valmistettu 0,1%-0,3% liuoksena. Liukotus vaatii enemmän aikaa (40-60 minuuttia) ja lievää sekoittamista pitkien polymeeriketjujen leikkauksen (rikkomisen) välttämiseksi. Ikääntymissäiliö on välttämätön polymeerin täydellisen "aktivoinnin" kannalta.

Annostuspiste: Lisätään PAC: n jälkeen "flokkulaatiosäiliöön" tai "hitaaseen sekoitusvyöhykkeeseen". Täällä on tarpeen hidasta sekoittamista (laminaariset virtausolosuhteet) flokin kasvun edistämiseksi rikkomatta muodostuneita aglomeraateja.

Annoksen valvonta: vaadittu annos on hyvin alhainen, yleensä 1-5 mg / l, ja se on määritettävä purkkitestauksella.

2.3. Hoitovaikutukset

Kiihdyttää merkittävästi laskeutumisnopeutta flocks.

Muodottaa suuria, vahvoja ja kompakteja flokkeja, jotka ovat helppo erottaa.

Parantaa huomattavasti lietteen vedenpoistotehokkuutta ja lisää vedenpoistetun kakun kiinteää sisältöä.

Tuottaa kirkkaamman supernatantin (käsitelty vesi).

3. Yhteistyöprosessi ja Keskeiset huomiot

Tyypillinen prosessivirtaus:

Raakavesi → (pH-säätö) → PAC Annostus → Nopea sekoitus → PAM Annostus → Hitas sekoitus → Sedimentaatio → Puhdistetun jäteveden / lietteen käsittely

Keskeiset huomiot & Varoitustoimenpiteet:

Annostusjärjestys on kriittinen: sen on oltava ensin PAC, sitten PAM. PAM: n lisääminen aiheuttaa sen adsorboimisen yksittäisiin vakaisiin hiukkasiin, mikä mahdollisesti suojaa niitä ja estää PAC: n tehokkaasti neutraloimasta niiden latauksia, mikä johtaa käsittelyn epäonnistumiseen.

pH-riippuvuus: PAC toimii parhaiten pH-alueella 6,5–8,0. Äärimmäiset pH-arvot heikentävät hydrolyysiä ja tehokkuutta. pH:n säätäminen saattaa olla tarpeen.

PAM:n täydellinen liuotus: Epätäytännöllisesti liuonnut PAM, jossa on "kalasilmät" (geelipumpat), on kemikaalien tuhlausta ja vähentää voimakkaasti suorituskykyä.

Sekoitusintensiteetti: korkea G-arvo (nopea sekoitus) PAC-dispersioon; Alhainen G-arvo (hitaas sekoitus) PAM-flokkulaatioon.

Purkin testaus on välttämätöntä: veden laatu vaihtelee merkittävästi. Purkkitestit ovat kustannustehokkain menetelmä PAC/PAM:n, pH:n ja annostuspisteiden optimaalisen tyypin ja annoksen määrittämiseksi.

Turvallisuus ja Ympäristö: PAM-monomeeri (akryylamidi) on neurotoksiini. Valitse aina korkealaatuisia tuotteita, joiden jäämämonomeeripitoisuus on alhainen. Käsittelty liete on hävitettävä asianmukaisesti.

Yhteenveto yhdistettyistä vaikutuksista

PAC:n ja PAM:n synergisen toiminnan avulla jätevedenpuhdistusjärjestelmä voi saavuttaa:

Erittäin tehokas riippuvien ja kolloidisten kiinteiden poistaminen, ja hämäräisyyden poistamisen nopeus on usein yli 90 %.

Huomattava COD:n ja kokonaisfosforin vähentäminen, mikä on ratkaisevan tärkeää päästöstandardien täyttämiseksi.

Tärkeästi parannettu kiinteän ja nesteen erottaminen, mikä vähentää sedimentaatiosäiliöiden tarvittavaa jalanjälkeä ja säilytysaikaa.

Parempien edellytysten luominen myöhemmille biologisille tai kehittyneille hoitoprosessille.

Lietteen vedenpoistuvuuden merkittävä parantaminen.