Zhrnutie Prehľad

Jednoducho povedané, PAC a PAM sú klasickým "dynamickým duom" v čistení odpadových vôd, ktoré sa zvyčajne používajú spolu v procese koagulácie a flokulácie.

PAC pôsobí ako koagulant. Jeho hlavnou úlohou je neutralizovať náboje a destabilizovať drobné suspendované častice a koloidy, čím sa vytvárajú mikrofloky.

PAM pôsobí ako flokulant. Jeho hlavnou úlohou je adsorpcia a mostovanie, ktoré vytiahne mikrofloky vytvorené PAC dohromady do veľkých, hustých a rýchlo sa usadiacich flokov.

Ich vzťah možno analyzovať takto: PAC je "lepidlo", ktoré viaže piesok na malé hromady, a PAM je "sieť", ktorá zhromažďuje hromady do veľkého, ľahko odstrániteľného kameňa.

1.Chlorid polyhliníkový (PAC)

1.1. Mechanizmus pôsobenia

PAC je anorganický polymérny koagulant. Mechanizmus koagulácie je založený na troch kľúčových princípoch:

Neutralizácia náboja: Po rozpustení vo vode sa PAC hydrolyzuje a produkuje množstvo kladne nabitých komplexných iónov (napr. [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Väčšina koloidných častíc v odpadovej vode (napr. hlina, organické koloidy) nesie záporný povrchový náboj. Tieto podobné náboje spôsobujú, že sa častice navzájom odpúšťajú a zostávajú stabilné v suspenzii. Pozitívne ióny z PAC účinne neutralizujú tieto záporné náboje, stlačujú elektrickú dvojitú vrstvu a spôsobujú destabilizáciu. To umožňuje časticam zrážať sa a agregovať.

Adsorpcia a mostovanie: Hydrolyzované produkty PAC, ako je gél hydroxidu hliníkového [Al(OH) ₃], tvoria rozsiahlu, sieťovú štruktúru s veľkou povrchovou plochou a silnou adsorpčnou kapacitou. Tento gél môže "premostiť" medzi destabilizovanými časticami a suspendovanými tuhými látkami, čím sa vytvárajú počiatočné, malé "mikro-floky" alebo "pin floky".

Sweep Flocculation: Pri optimálnom rozsahu pH PAC vytvára značnú zrážku hydroxidu hliníkového. Keď sa táto zrážka usadí, zapletená a zametá s ňou suspendované častice, podobne ako padajúca sieť.

1.2. Metóda použitia

Príprava roztoku: Pevný PAC sa musí najprv rozpustiť do kvapalného roztoku. Typická koncentrácia pracovného roztoku je 5%-10% (t. j. 50-100 g pevného PAC na liter vody). Mala by sa pridávať pomaly pod rozrušením, aby sa zabránilo tvorbe hrudek.

Dávkovací bod: Zvyčajne sa pridáva v fáze "rýchlej zmesi" alebo "koagulačnej nádrže" procesu liečby.

Miešanie a reakcia: Po dávkovaní je potrebné rýchle a intenzívne miešanie (približne 1-3 minúty), aby sa zabezpečila úplná a rovnomerná disperzia PAC v odpadovej vode, čo uľahčí neutralizáciu náboja a počiatočnú tvorbu floku.

Kontrola dávkovania: Optimálne dávkovanie sa musí určiť testovaním v nádobe. Predávkovanie môže viesť k obráteniu nabitia (re-stabilizácii) a zhoršeniu výkonu. Typický rozsah je 50-200 mg / l.

1.3. Účinky liečby

Efektívne odstránenie: suspendovaných tuhých látok (SS), koloidných častíc, niektorých rozpustených organických látok a farieb.

Zníženie kľúčových parametrov: hmlina, dopyt po chemickom kyslíku (COD) a celkový fosfor (TP, prostredníctvom tvorby zrážky fosforanu hliníkového).

Formy: Malé, ľahké floky, ktoré sa usadia pomaly.

2.Polyakrylamid (PAM)

2.1. Mechanizmus pôsobenia

PAM je organický polymérny flokulant. Jeho hlavným mechanizmom je mostný účinok jeho dlhoreťazovej štruktúry polyméru.

Molekuly PAM majú extrémne dlhé reťazce (molekulárne hmotnosti v miliónoch až desiatkach miliónov) s mnohými aktívnymi funkčnými skupinami (napr. amidové skupiny -CONH) ₂, iónové skupiny). Tieto dlhé reťazce pôsobia ako "struny" alebo "mosty", adsorbujú sa na povrch jedného mikro-floku a rozširujú sa do roztoku, aby sa adsorbovali na iné. To spája viaceré floky do veľkých, hustých a rýchlo usadzujúcich sa aglomerátov.

Účinky nabíjania (iónový typ):

Katiónový PAM: Má pozitívny náboj. Okrem mostovania poskytuje aj neutralizáciu náboja, čím je veľmi účinný pre organické, negatívne nabité kaly (napr. komunálne odpadné vody, odpadné vody zo spracovania potravín). Je to najbežnejší typ používaný na odvodnenie kalu.

Aniónový PAM: Má záporný náboj. Spolieha sa predovšetkým na dlhoreťazové mostovanie a často sa používa v spojení s anorganickými koagulantmi, ako je PAC, zameriavajúc sa na slabo pozitívne floky vytvorené po koagulácii.

Neiónový PAM: Účinný v kyslých alebo neutrálnych podmienkach a ponúka dobrú toleranciu soli.

2.2. Metóda použitia

Výber typu je kritický:

Anorganické suspenzie (napr. spracovanie minerálov, voda na umývanie piesku): Často sa používa aniónový PAM.

Hrúbenie a odvodňovanie organického kalu (napr. komunálne, priemyselné): Primárne použite katiónový PAM.

Kyslé alebo vysokosolné odpadné vody: Môže sa zvážiť nejónový PAM.

Príprava roztoku: Zvyčajne sa pripravuje ako 0,1% -0,3% roztok. Rozpustenie vyžaduje viac času (40-60 minút) a jemné miešanie, aby sa zabránilo strihaniu (rozbitiu) dlhých polymerových reťazcov. Starnutie nádrže je nevyhnutné pre úplnú "aktiváciu" polyméru.

Bod dávkovania: Pridané po PAC, v "flokulačnej nádrži" alebo "zóne pomalého miešania". Tu je potrebné pomalé miešanie (laminárne podmienky prietoku) na podporu rastu floku bez rozbitia tvorených aglomerátov.

Kontrola dávkovania: Požadovaná dávka je veľmi nízka, zvyčajne 1-5 mg / l a musí sa určiť testovaním nádoby.

2.3. Účinky liečby

Výrazne urýchľuje rýchlosť usadenia flokov.

Tvorí veľké, silné a kompaktné floky, ktoré sa ľahko oddeľujú.

Výrazne zlepšuje účinnosť odvodnenia kalu a zvyšuje pevný obsah odvodneného koláča.

Vytvára čistejší supernatant (ošetrená voda).

3. Spolupráca a proces Kľúčové úvahy

Typický postupný tok:

Surová voda → (Úprava pH) → PAC Dávkovanie → Rýchla zmes → PAM dávkovanie → Pomalý mix → Sedimentácia → Objasnené spracovanie odpadových odpadov / kalov

Kľúčové úvahy & Opatrnosti:

Poradie dávkovania je kritické: Musí to byť najprv PAC, potom PAM. Pridanie PAM najprv spôsobí, že sa adsorbuje na jednotlivé stabilné častice, čo ich potenciálne chráni a zabráni PAC účinne neutralizovať ich náboje, čo vedie k zlyhaniu liečby.

Závislosť od pH: PAC funguje najlepšie v rozsahu pH od 6,5 do 8,0. Extrémne hodnoty pH znižujú jeho hydrolýzu a účinnosť. Môže byť potrebná úprava pH.

Kompletné rozpustenie PAM: Neúplne rozpustený PAM s "rybími očami" (gélovými hrudkami) je plytvaním chemikáliami a výrazne znižuje výkonnosť.

Intenzita miešania: vysoká hodnota G (rýchle miešanie) pre disperziu PAC; Nízka hodnota G (pomalé miešanie) pre flokuláciu PAM.

Testovanie nádrže je nevyhnutné: kvalita vody sa výrazne líši. Testy v nádrži sú najnákladovo efektívnejšou metódou na určenie optimálneho typu a dávkovania PAC/PAM, pH a dávkovacích bodov.

Bezpečnosť a Prostredie: PAM monomér (akrylamid) je neurotoxín. Vyberte si vždy kvalitné výrobky s nízkym obsahom reziduálnych monomérov. Čistené kaly sa musia správne zlikvidovať.

Súhrn kombinovaných účinkov

Prostredníctvom synergického pôsobenia PAC a PAM môže systém čistenia odpadových vôd dosiahnuť:

Vysoko efektívne odstraňovanie suspendovaných a koloidných tuhých látok s mierou odstraňovania zamätenosti často presahujúcou 90%.

Značné zníženie COD a celkového fosforu, čo je kľúčové pre splnenie noriem vypúšťania.

Výrazne zlepšené oddelenie pevnej a tekutej látky, čím sa znižuje požadovaná stopa a čas zadržiavania sedimentačných nádrží.

Vytvorenie lepších podmienok pre následné biologické alebo pokročilé liečebné procesy.

Výrazné zlepšenie odvodniteľnosti kalu.