خلاصه کلی

به عبارت ساده، PAC و PAM یک "دو پویا" کلاسیک در تصفیه فاضلاب هستند که معمولاً در فرآیند انعقاد و فلوکولاسیون با هم استفاده می شوند.

PAC به عنوان یک انعقاد عمل می کند. نقش اصلی آن خنثی کردن بارها و بی ثبات کردن ذرات کوچک معلق و کلوئید ها است که باعث تشکیل میکرو فلوک ها می شود.

PAM به عنوان یک فلوکولانت عمل می کند. نقش اصلی آن جذب و پل کردن است که میکرو فلوک های ایجاد شده توسط PAC را به فلوک های بزرگ، متراکم و سریع جذب می کند.

رابطه آنها را می توان مانند: PAC "چسب" است که شن را به خوشه های کوچک متصل می کند و PAM "شبکه" است که خوشه ها را به یک سنگ بزرگ و آسان برای حذف جمع می کند.

1.کلرید پلی آلومینیوم (PAC)

1.1. مکانیزم عمل

PAC یک انعقاد پلیمری غیر ارگانیک است. مکانیزم انعقاد آن بر اساس سه اصل کلیدی است:

خنثی شدن شارژ: پس از حل در آب، PAC هیدرولیز می شود تا تعداد زیادی از یون های پیچیده شارژ شده مثبت تولید کند (به عنوان مثال، [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). اکثر ذرات کلوئیدی در فاضلاب (به عنوان مثال، گل، کلوئید های ارگانیک) یک بار سطحی منفی را حمل می کنند. این بار های مشابه باعث می شوند که ذرات یکدیگر را دفع کنند و در تعلیق پایدار بمانند. یون های مثبت از PAC به طور موثر این بارهای منفی را خنثی می کنند، لایه دوگانه الکتریکی را فشرده می کنند و باعث بی ثباتی می شوند. این به ذرات اجازه می دهد تا برخورد کنند و جمع شوند.

جذب و پل: محصولات هیدرولیز شده PAC، مانند ژل هیدروکسید آلومینیوم [Al(OH) ₃], یک ساختار بزرگ شبکه ای با سطح بزرگ و ظرفیت جذب قوی تشکیل می دهد. این ژل می تواند بین ذرات بی ثبات و مواد جامد معلق "پل" ایجاد کند و "میکرو فلوک" یا "فلوک پین" اولیه و کوچک را تشکیل دهد.

فلوکولاسیون پاک کردن: در محدوده pH مطلوب، PAC یک رسوب قابل توجهی از هیدروکسید آلومینیوم تولید می کند. هنگامی که این بارندگی قرار می گیرد، ذرات معلق را با خود به پایین می کشد، شبیه به یک شبکه سقوط می کند.

1.2. روش استفاده

آماده سازی محلول: PAC جامد باید ابتدا در محلول مایع محلول شود. غلظت محلول کار معمولی 5٪ -10٪ (یعنی 50-100 گرم PAC جامد در هر لیتر آب) است. باید به آرامی تحت تحریک اضافه شود تا از تشکیل توده ها جلوگیری شود.

نقطه دوز: به طور معمول در مرحله "مخلوط سریع" یا "مخزن انعقاد" فرآیند درمان اضافه می شود.

مخلوط کردن و واکنش: پس از دوز، مخلوط کردن سریع و شدید (حدود 1-3 دقیقه) برای اطمینان از پراکندگی کامل و یکنواخت PAC در فاضلاب، تسهیل خنثی سازی بار و تشکیل اولیه فلوک مورد نیاز است.

کنترل دوز: دوز مطلوب باید با آزمایش شیشه تعیین شود. مصرف بیش از حد می تواند منجر به برگشت شارژ (تثبیت مجدد) و عملکرد بدتر شود. محدوده معمولی 50-200 میلی گرم / لیتر است.

1.3. اثرات درمان

حذف موثر: جامد های معلق (SS) ، ذرات کولوئیدی، برخی از مواد ارگانیک محلول شده و رنگ.

کاهش پارامترهای کلیدی: تاربیت، تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) و کل فسفر (TP، از طریق تشکیل رسوب فسفات آلومینیوم).

فرم ها: گلوله های کوچک و سبک که به آرامی ساکن می شوند.

2.پلی اکریلامید (PAM)

2.1. مکانیزم عمل

PAM یک فلوکولانت پلیمری ارگانیک است. مکانیزم اصلی آن عمل پل سازی ساختار پلیمری زنجیره بلند آن است.

جذب و پل: مولکول های PAM دارای زنجیره های بسیار طولانی (وزن مولکولی در میلیون ها تا ده ها میلیون) با گروه های عملکردی فعال متعدد (به عنوان مثال گروه های آمید -CONH) هستند. ₂, گروه های یونی) این زنجیره های طولانی مانند "رشته ها" یا "پل ها" عمل می کنند و روی سطح یک میکرو فلوک جذب می شوند و به محلول گسترش می یابند تا روی دیگران جذب شوند. این امر چندین فلوک را به تجمع های بزرگ، متراکم و سریع متصل می کند.

اثرات شارژ (نوع یونی):

PAM کاتیونیک: دارای شارژ مثبت است. علاوه بر پل زدن، خنثی کردن شارژ را نیز فراهم می کند، که آن را برای لجن های ارگانیک و شارژ منفی (به عنوان مثال، فاضلاب شهری، فاضلاب پردازش مواد غذایی) بسیار موثر می کند. این شایع ترین نوع استفاده شده برای آب زدایی چسب است.

PAM آنیونیک: دارای بار منفی است. این در درجه اول به پل زنجیره ای طولانی متکی است و اغلب در ارتباط با مواد انعقاد غیر ارگانیک مانند PAC استفاده می شود و فلوک های ضعیف مثبت تشکیل شده پس از انعقاد را هدف قرار می دهد.

PAM غیر یونی: در شرایط اسیدی یا خنثی موثر است و تحمل خوب نمک را ارائه می دهد.

2.2. روش استفاده

انتخاب نوع مهم است:

تعلیق های غیر ارگانیک (به عنوان مثال، پردازش مواد معدنی، آب شستشو شن): اغلب از PAM آنیونیک استفاده می شود.

ضخامت و آب زدایی لک ارگانیک (به عنوان مثال، شهری، صنعتی): در درجه اول از PAM کاتیونیک استفاده کنید.

فاضلاب اسیدی یا نمک بالا: PAM غیر یونی را می توان در نظر گرفت.

آماده سازی محلول: به طور معمول به عنوان یک محلول 0.1٪ - 0.3٪ آماده می شود. حل نیاز به زمان بیشتری (40-60 دقیقه) و تحریک ملایم برای جلوگیری از برش (شکستن) زنجیره های بلند پلیمری دارد. یک مخزن پیری برای "فعال کردن" کامل پلیمر ضروری است.

نقطه دوز: پس از PAC، در "مخزن فلوکولاسیون" یا "منطقه مخلوط آهسته" اضافه می شود. در اینجا، مخلوط کردن آهسته (شرایط جریان لامینار) برای ترویج رشد فلوک بدون شکستن آگلومرات های تشکیل شده مورد نیاز است.

کنترل دوز: دوز مورد نیاز بسیار پایین است، معمولا 1-5 میلی گرم / لیتر، و باید با آزمایش شیشه تعیین شود.

2.3. اثرات درمان

به طور قابل توجهی سرعت تسکین فلوک ها را تسریع می کند.

تشکیل فلوک های بزرگ، قوی و جمع و جور که به راحتی جدا می شوند.

به طور قابل توجهی بهبود کارایی آب زدایی لجن و افزایش محتوای جامد کیک آب زدایی.

آب روشن تر (آب معالجه شده) تولید می کند.

3. فرآیند همکاری و ملاحظات کلیدی

جریان فرآیند معمولی:

آب خام → (تنظیم pH) → دوز PAC → مخلوط سریع → دوز PAM → مخلوط آهسته → رسوبات → تصفیه فاضلاب / گردش لاک

ملاحظات کلیدی & احتیاطات:

ترتیب دوز بسیار مهم است: ابتدا باید PAC باشد، سپس PAM. اضافه کردن PAM در ابتدا باعث جذب آن به ذرات پایدار فردی می شود، به طور بالقوه از آنها محافظت می کند و مانع از خنثی سازی موثر بارگذاری های آنها می شود که منجر به شکست درمان می شود.

وابستگی به pH: PAC در محدوده pH 6.5 تا 8.0 بهتر کار می کند. مقدار pH شدید هیدرولیز و اثربخشی آن را تضعیف می کند. تنظیم pH ممکن است لازم باشد.

محلول کامل PAM: PAM محلول ناقص، با "چشم های ماهی" (توده های ژل) ، هدر دادن مواد شیمیایی است و عملکرد را به شدت کاهش می دهد.

شدت مخلوط کردن: مقدار G بالا (مخلوط سریع) برای پراکندگی PAC؛ مقدار G پایین (مخلوط کردن آهسته) برای فلوکولاسیون PAM.

آزمایش Jar ضروری است: کیفیت آب به طور قابل توجهی متفاوت است. آزمایش های جار، مقرون به صرفه ترین روش برای تعیین نوع مطلوب و دوز PAC / PAM، pH و نقاط دوز است.

ایمنی و محیط زیست: مونومر PAM (اکریلامید) یک سموم عصبی است. همیشه محصولات با کیفیت بالا با محتوای مونومر باقیمانده کم را انتخاب کنید. لایه های درمان شده باید به درستی دور زده شوند.

خلاصه اثرات ترکیبی

از طریق عمل همکاری PAC و PAM، یک سیستم تصفیه فاضلاب می تواند:

حذف بسیار کارآمد مواد جامد معلق و کولوئیدی، با نرخ حذف مبهم اغلب بیش از 90٪.

کاهش قابل توجهی در COD و کل فسفر، که برای برآورده کردن استانداردهای تخلیه بسیار مهم است.

جداسازی جامد و مایع به شدت افزایش یافته است، کاهش زمان مورد نیاز و حفظ مخازن رسوب.

ایجاد شرایط بهتر برای فرآیندهای بعدی درمان بیولوژیکی یا پیشرفته.

بهبود قابل توجهی در آب زدایی لک.