Apžvalga

Paprastai tariant, PAC ir PAM yra klasikinis "dinaminis duotas" nuotekų valymo procese, paprastai naudojamas kartu koaguliacijos ir flokuliacijos procese.

PAC veikia kaip koaguliantas. Jo pagrindinis vaidmuo yra neutralizuoti krūvius ir destabilizuoti mažas suspenduotas daleles ir koloidus, todėl jie formuoja mikro flokus.

PAM veikia kaip flokuliantas. Jo pagrindinis vaidmuo yra adsorpcija ir tiltas, kuris traukia PAC sukurtas mikroflokas kartu į dideles, tankias ir greitai nusėstančias flokas.

Jų santykius galima panaudoti taip: PAC yra "klijas", kuris sujungia smėlį į mažus grubus, o PAM yra "tinklas", kuris surinka grubus į didelį, lengvai pašalinamą akmenį.

1.Polialiuminio chloridas (PAC)

1.1. Veiklos mechanizmas

PAC yra neorganinis polimerinis koaguliantas. Jo krešėjimo mechanizmas grindžiamas trimis pagrindiniais principais:

Įkrovinių neutralizavimas: ištirpinus vandenyje, PAC hidrolizuoja, kad gautų daugybę teigiamai įkrovinių sudėtingų jonų (pvz., [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Dauguma koloidinių dalelių nuotekose (pvz., moliai, organiniai koloidai) turi neigiamą paviršiaus krūvį. Šie panašūs krūviai sukelia dalelių atmetimą viena nuo kitos ir išlieka stabilūs suspensijoje. PAC teigiami jonai veiksmingai neutralizuoja šiuos neigiamus krūvius, suspaudžia elektrinį dvigubą sluoksnį ir sukelia destabilizaciją. Tai leidžia dalelėms susidurti ir susikaupti.

Adsorpcija ir tiltai: hidrolizuoti PAC produktai, pvz., aliuminio hidroksido gelis [Al(OH) ₃], sudaro didelę, tinklo tipo struktūrą su dideliu paviršiaus plotu ir stipriu adsorpcijos pajėgumu. Šis gelis gali "tiltą" tarp destabilizuotų dalelių ir suspenduotų kietųjų medžiagų, formuojant pradinius, mažus "mikro-flokus" arba "pin flokus".

Valymo flokuliacija: esant optimaliam pH diapazonui, PAC generuoja didelį aliuminio hidroksido nuosėdį. Kai šis nuosėdis nusistovė, jis įsitvirtina ir nušlaužia su juo pakabinančias daleles, panašias į kriejantį tinklą.

1.2. Naudojimo metodas

Tirpalo paruošimas: kietą PAC pirmiausia reikia ištirpinti skystamame tirpale. Tipinė darbo tirpalo koncentracija yra 5%-10% (t. y. 50-100 g kietojo PAC litrui vandens). Jis turėtų būti pridedamas lėtai maišydamas, kad būtų išvengta gabalų susidarymo.

Dozavimo taškas: paprastai pridedamas gydymo proceso "greito mišinio" arba "krešėjimo bako" etape.

Maišymas ir reakcija: po dozavimo reikia greitai ir intensyviai maišyti (maždaug 1-3 minutes), kad būtų užtikrinta visiška ir vienoda PAC disperzija nuotekose, palengvinant krūvio neutralizaciją ir pradinį floko formavimąsi.

Dozavimo kontrolė: optimali dozė turi būti nustatyta atliekant stiklinės bandymus. Perdozavimas gali sukelti krūvio atkūrimą (re-stabilizaciją) ir blogesnį veiklos rezultatą. Tipinis intervalas yra 50-200 mg / l.

1.3. Gydymo poveikis

Efektyvus: pakabintų kietųjų medžiagų (SS), koloidinių dalelių, kai kurių ištirpintų organinių medžiagų ir spalvos pašalinimas.

Pagrindinių parametrų sumažinimas: trūkumas, cheminio deguonies poreikis (COD) ir bendras fosforas (TP, susidarydamas aliuminio fosfato nuosėdą).

Formos: nedidelės, lengvos krūvos, kurios atsilieka lėtai.

2.Poliakrilamidas (PAM)

2.1. Veiklos mechanizmas

PAM yra organinis polimero flokuliantas. Jo pagrindinis mechanizmas yra ilgos grandinės polimero struktūros tiltinis veikimas.

Adsorpcija ir tiltai: PAM molekulės turi labai ilgas grandines (molekulinis svoris nuo milijonų iki dešimčių milijonų) su daugybe aktyvių funkcinių grupių (pvz., amido grupės -CONH) ₂, jonų grupės). Šios ilgos grandinės veikia kaip "styklai" arba "tiltai", adsorbuoja ant vieno mikro-floko paviršiaus ir plečiasi į tirpalą, kad adsorbuotų į kitus. Tai sujungia daugybę pulkų į didelius, tankius ir greitai nusėstančius aglomeratus.

Įkrovimo poveikis (joninis tipas):

Kationinis PAM: turi teigiamą įkrovą. Be tilto, jis taip pat užtikrina įkrovų neutralizaciją, todėl jis labai veiksmingas organiniam, neigiamai įkrovuotam dumblui (pvz., savivaldybių nuotekoms, maisto perdirbimo nuotekoms). Tai dažniausiai naudojamas dumblo nuvandenėjimui.

Anioninis PAM: turi neigiamą krūvį. Jis daugiausia priklauso nuo ilgos grandinės tiltų ir dažnai naudojamas kartu su neorganiniais koaguliantais, tokiais kaip PAC, nukreipiant dėmesį į silpnai teigiamus flokus, susiformuojančius po koaguliacijos.

Nejoninis PAM: veiksmingas rūgštinėmis ar neutraliomis sąlygomis ir užtikrina gerą druskos toleranciją.

2.2. Naudojimo metodas

Tipo pasirinkimas yra labai svarbus:

Neorganinės suspensijos (pvz., mineralų apdorojimas, smėlio skalbimo vanduo): dažnai naudojama anioninė PAM.

Organinio dumblo storinimas ir nuvandenimas (pvz., savivaldybės, pramonės): visų pirma naudojamas kationinis PAM.

Rūgščios arba didelio druskos nuotekos: galima apsvarstyti nejoninę PAM.

Tirpalo paruošimas: paprastai paruošiamas kaip 0,1% -0,3% tirpalas. Ištirpimui reikia daugiau laiko (40-60 minučių) ir švelnaus maišymo, kad būtų išvengta ilgų polimerinių grandinių pjovimo (laužimo). Senėjimo bakas yra būtinas visiškai "aktyvuoti" polimerą.

Dozavimo taškas: pridedamas po PAC, "flokuliacijos bake" arba "lėtoje mišinio zonoje". Čia reikia lėtai maišyti (laminarinės srauto sąlygos), kad būtų skatinamas floko augimas nesulaužydamas susiformuojančių aglomeratų.

Dozavimo kontrolė: Reikalinga dozė yra labai maža, paprastai 1-5 mg / l, ir ji turi būti nustatyta stiklinės bandymu.

2.3. Gydymo poveikis

Žymiai pagreitina pulkų nusėdimo greitį.

Formuoja dideles, stiprias ir kompaktiškas flokus, kuriuos lengva atskirti.

Žymiai pagerina dumblo suvanderinimo efektyvumą ir padidina suvanderinto torto kietąjį kiekį.

Gamina aiškesnį viršutinį vandenį (apdorotas vanduo).

3. Bendradarbiavimo procesas ir Pagrindiniai apsvarstymai

Tipinis procesas srautas:

Žaliavas vanduo → (pH koregavimas) → PAC dozavimas → Greitas mišinys → PAM dozavimas → Lėtas mišinys → Sedimentacija → Išaiškintos nuotekų / dumblo tvarkymas

Pagrindiniai svarstymai ir Atsarginės priemonės:

Labai svarbi dozavimo tvarka: pirmiausia turi būti PAC, tada PAM. Pirmiausia pridedant PAM jis adsorbuojasi į atskiras stabilias daleles, galimai apsaugodamas jas ir neleidžiant PAC veiksmingai neutralizuoti jų įkrovimų, todėl gydymo nesėkmė.

pH priklausomybė: PAC geriausiai veikia pH diapazone nuo 6,5 iki 8,0. Kraštutinės pH vertės kenkia jo hidrolizei ir efektyvumui. Gali būti reikalingas pH koregavimas.

Visiškas PAM ištirpimas: Nepakankamai ištirptas PAM, su "žuvų akimis" (gelių gabalais), yra cheminių medžiagų atliekos ir smarkiai sumažina našumą.

Maišymo intensyvumas: didelė G vertė (greitas maišymas) PAC dispersijai; Maža G vertė (lėtas maišymas) PAM flokuliacijai.

Svarbu atlikti stiklinės bandymus: vandens kokybė labai skiriasi. Tinklo bandymai yra ekonomiškai efektyviausias metodas nustatyti optimalų PAC/PAM tipą ir dozę, pH ir dozavimo taškus.

Saugumas ir Aplinka: PAM monomeras (akrilamidas) yra neurotoksinas. Visada pasirinkite aukštos kokybės produktus su mažu likučiu monomero kiekiu. Apdorotas dumbas turi būti tinkamai pašalintas.

Kombinuotų poveikių santrauka

PAC ir PAM sinerginiu veiksmu nuotekų valymo sistema gali pasiekti:

Labai efektyvus suspenduotų ir koloidinių kietųjų medžiagų pašalinimas, o trūkumumo pašalinimo greitis dažnai viršija 90%.

Žymiai sumažinti COD ir bendrą fosforą, kuris yra labai svarbus įvykdant išleidimo standartus.

Labai pagerintas kieto ir skysčio atskyrimas, sumažinantis reikiamą nuodėdų bakų pėdsaką ir laikymąsi.

Geresnių sąlygų sukurimas vėlesniams biologiniams ar pažangiems gydymo procesams.

Žymiai pagerinti dumblo suvanderimą.