Ringkasan Gambaran keseluruhan

Dalam istilah mudah, PAC dan PAM adalah "duo dinamik" klasik dalam rawatan air sisa, biasanya digunakan bersama-sama dalam proses pembekuan dan flokulasi.

PAC bertindak sebagai coagulant. Peranan utamanya adalah untuk meneitral caj dan mengganggu kestabilan zarah dan koloid kecil yang digantung, menyebabkan mereka membentuk mikro-flok.

PAM bertindak sebagai flocculant. Peranan utamanya adalah adsorpsi dan jambatan, yang menarik mikro-flok yang dicipta oleh PAC bersama-sama menjadi flok besar, padat, dan cepat menetap.

Hubungan mereka boleh dianalisis sebagai: PAC adalah "gam" yang mengikat pasir menjadi kumpulan kecil, dan PAM adalah "bersih" yang mengumpulkan kumpulan menjadi batu yang besar dan mudah dikeluarkan.

1.Polialuminium Klorida (PAC)

1.1. Mekanisme Tindakan

PAC ialah pembekuan polimer anorganik. Mekanisme pembekuannya berdasarkan tiga prinsip utama:

Neutralisasi Caj: Apabila larut dalam air, PAC hidrolisis untuk menghasilkan banyak ion kompleks yang bercas positif (contohnya, [Al ((OH)) ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Kebanyakan zarah koloid dalam air sisa (contohnya, tanah liat, koloid organik) membawa caj permukaan negatif. Ion positif dari PAC berkesan menetral caj negatif ini, memampatkan lapisan ganda elektrik dan menyebabkan ketidakstabilan. Ini membolehkan zarah bertabrakan dan agregat.

Penyerapan dan Jambatan: Produk hidrolisis PAC, seperti gel hidroksida aluminium [Al ((OH)) ₃], membentuk struktur yang luas, seperti bersih dengan kawasan permukaan yang besar dan kapasiti penyerapan yang kuat. Gel ini boleh "jambatan" antara zarah yang tidak stabil dan pepejal yang digantung, membentuk "mikro-flok" kecil atau "flok pin".

Flokulasi menyapu: Pada julat pH yang optimum, PAC menghasilkan hujan aluminium hidroksida yang besar. Apabila hujan ini menetap, ia mengelilingi dan menyapu zarah yang digantung dengan itu, serupa dengan jaring yang jatuh.

1.2. Kaedah Penggunaan

Penyediaan penyelesaian: PAC pepejal mesti terlebih dahulu dilarutkan ke dalam penyelesaian cecair. Ketumpatan penyelesaian kerja biasa adalah 5% -10% (iaitu, 50-100g PAC pepejal setiap liter air). Ia perlu ditambahkan perlahan-lahan di bawah keganasan untuk mengelakkan pembentukan benjolan.

Titik Dos: Biasanya ditambahkan pada peringkat "campuran cepat" atau "tangki pembekuan" proses rawatan.

Campuran dan Tindakbalas: Selepas dos, pencampuran yang cepat dan intensif (kira-kira 1-3 minit) diperlukan untuk memastikan penyebaran PAC yang lengkap dan seragam dalam air sisa, memudahkan netralisasi caj dan pembentukan kumpulan awal.

Kawalan Dos: Dos optimum mesti ditentukan dengan ujian jar. Dos berlebihan boleh membawa kepada pembalikan caj (penstabilan semula) dan prestasi yang lebih buruk. Julat biasa ialah 50-200 mg / L.

1.3. Kesan Rawatan

Penghapusan yang berkesan: Pepejal yang digantung (SS), zarah koloid, beberapa bahan organik larut, dan warna.

Pengurangan dalam Parameter Utama: Ketuburan, Permintaan Oksigen Kimia (COD), dan Total Phosphorus (TP, melalui pembentukan precipitat fosfat aluminium).

Bentuk: kumpulan kecil, ringan yang menetap perlahan-lahan.

2.Poliakrilamida (PAM)

2.1. Mekanisme Tindakan

PAM ialah flocculant polimer organik. Mekanisme terasnya adalah tindakan jambatan struktur polimer rantaian panjangnya.

Penyerapan dan Jambatan: Molekul PAM mempunyai rantaian yang sangat panjang (berat molekul berjuta-juta hingga puluhan juta) dengan banyak kumpulan fungsi aktif (contohnya, kumpulan amida -CONH) ₂, kumpulan ionik). Rantai panjang ini bertindak seperti "tali" atau "jambatan", menyerap ke permukaan satu mikro-flok dan meluas ke dalam penyelesaian untuk menyerap ke orang lain. Ini menghubungkan pelbagai kumpulan menjadi aglomerat yang besar, padat, dan cepat menetap.

Kesan Caj (Jenis Ion):

PAM kationik: Memiliki caj positif. Selain jambatan, ia juga menyediakan neutralisasi caj, menjadikannya sangat berkesan untuk lumpur organik yang bercaj negatif (contohnya, air sisa perbandaran, air sisa pemprosesan makanan). Ia adalah jenis yang paling biasa digunakan untuk dewatering lumpur.

PAM anionik: Memiliki caj negatif. Ia terutamanya bergantung kepada jambatan rantaian panjang dan sering digunakan bersama-sama dengan pembekuan anorganik seperti PAC, menyasarkan kumpulan positif yang lemah yang terbentuk selepas pembekuan.

PAM bukan ion: Berkesan dalam keadaan asid atau neutral dan menawarkan toleransi garam yang baik.

2.2. Kaedah Penggunaan

Pilihan jenis adalah penting:

Suspensi anorganik (contohnya, pemprosesan mineral, air basuh pasir): Sering menggunakan PAM Anionik.

Penekalan lumpur organik dan pengurangan air (contohnya, perbandaran, perindustrian): Terutama menggunakan PAM Kation.

Air sisa asid atau asin tinggi: PAM bukan ion boleh dipertimbangkan.

Penyediaan penyelesaian: Biasanya disediakan sebagai penyelesaian 0.1% -0.3%. Pembecaran memerlukan lebih banyak masa (40-60 minit) dan keganasan lembut untuk mengelakkan pemotongan (pecahan) rantaian polimer yang panjang. Tangki penuaan adalah penting untuk "pengaktifan" lengkap polimer.

Titik Dos: Ditambah selepas PAC, dalam "tangki flokulasi" atau "zon campuran perlahan". Di sini, pengadukan perlahan (keadaan aliran laminar) diperlukan untuk menggalakkan pertumbuhan kumpulan tanpa memecahkan aglomerat yang terbentuk.

Kawalan Dos: Dos yang diperlukan sangat rendah, biasanya 1-5 mg / L, dan mesti ditentukan oleh ujian jar.

2.3. Kesan Rawatan

Dengan ketara mempercepatkan kelajuan penyelesaian kumpulan.

Membentuk kumpulan besar, kuat, dan padat yang mudah dipisahkan.

Sangat meningkatkan kecekapan dewatering lumpur dan meningkatkan kandungan pepejal kek dewatering.

Menghasilkan supernatan yang lebih jelas (air yang dirawat).

3. Proses kerjasama & Pertimbangan Utama

Aliran Proses Biasa:

Air mentah → (Pelarasan pH) → Dos PAC → Campuran Cepat → Dos PAM → campuran perlahan → sedimentasi → Pengurusan limbah / lumpur yang dijelaskan

Pertimbangan utama & Langkah-langkah berjaga-jaga:

Pesanan dos adalah kritikal: Ia mesti PAC terlebih dahulu, kemudian PAM. Menambah PAM terlebih dahulu akan menyebabkan ia menyerap zarah stabil individu, berpotensi melindungi mereka dan mencegah PAC daripada meneitralkan caj mereka dengan berkesan, yang membawa kepada kegagalan rawatan.

Ketergantungan pH: PAC berfungsi terbaik dalam julat pH 6.5 hingga 8.0. Nilai pH yang melampau menjejaskan hidrolisis dan keberkesanannya. Penyesuaian pH mungkin diperlukan.

Pelaburan Lengkap PAM: PAM yang tidak larut sepenuhnya, dengan "mata ikan" (kumpulan gel), adalah sisa bahan kimia dan sangat mengurangkan prestasi.

Intensiti pencampuran: Nilai G tinggi (pencampuran cepat) untuk penyebaran PAC; Nilai G rendah (pencampuran perlahan) untuk flokulasi PAM.

Ujian Jar Penting: Kualiti air berbeza-beza secara ketara. Ujian jar adalah kaedah yang paling kos efektif untuk menentukan jenis dan dos optimum PAC / PAM, pH, dan titik dos.

Keselamatan & Alam Sekitar: Monomer PAM (akrilamida) adalah neurotoksin. Sentiasa pilih produk berkualiti tinggi dengan kandungan monomer sisa yang rendah. Lumpur yang dirawat mesti dibuang dengan betul.

Ringkasan Kesan Gabungan

Melalui tindakan sinergik PAC dan PAM, sistem rawatan air sisa boleh mencapai:

Penghapusan yang sangat cekap daripada padat yang digantung dan koloid, dengan kadar penghapusan kekaburan sering melebihi 90%.

Pengurangan yang signifikan dalam COD dan Total Phosphorus, yang penting untuk memenuhi piawaian pelepasan.

Pemisahan pepejal-cecair yang sangat ditingkatkan, mengurangkan jejak kaki dan masa pengekalan tangki sedimentasi yang diperlukan.

Penciptaan keadaan yang lebih baik untuk proses rawatan biologi atau lanjutan seterusnya.

Peningkatan yang ketara dalam dewaterability lumpur.