Резюме Огляд

Простими словами, PAC і PAM є класичним "динамічним дуетом" в очищенні стічних вод, які зазвичай використовуються разом у процесі коагуляції та флокуляції.

ПАК діє як коагулянт. Його основна роль полягає в нейтралізації зарядів і дестабілізації крихітних підвісених частинок і колоїдів, що призводить до утворення у них мікрофлоків.

ПАМ діє як флокулянт. Його основна роль - адсорбція та мостування, що тягне мікрофлоки, створені ПАК, разом у великі, щільні та швидко осідаючі флоки.

Їх взаємодію можна аналогувати так: ПАК - це "клей", який зв'язує пісок в невеликі скупчення, а ПАМ - це "сітка", яка збирає скупчення в великий, легко видальний камень.

1.Поліалюмінієвий хлорид (PAC)

1.1. Механізм дії

PAC є неорганічним полімерним коагулянтом. Механізм згортання заснований на трьох ключових принципах:

Нейтралізація заряду: після розчинення в воді, PAC гідролізується, щоб виробляти безліч позитивно заряджених складних іонів (наприклад, [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Більшість колоїдних частинок у стічних водах (наприклад, глина, органічні колоїди) несуть негативний поверхневий заряд. Ці подібні заряди призводять до того, що частинки відштовхуються один від одного і залишаються стабільними у суспензії. Позитивні іони з ПАК ефективно нейтралізують ці негативні заряди, стискаючи електричний подвійний шар і викликаючи дестабілізацію. Це дозволяє частинкам зіткнутися і агрегувати.

Адсорбція та мостування: гідролізовані продукти PAC, такі як гель гідроксиду алюмінію [Al(OH) ₃], утворюють величезну, сіткоподібну структуру з великою площею поверхні та сильною здатністю адсорбції. Цей гель може "перетинати" між дестабілізованими частинками та суспінними твердими речовинами, утворюючи початкові, невеликі "мікро-флоки" або "шпилькові флоки".

Флокуляція: при оптимальному діапазоні рН PAC генерує значний осадок гідроксиду алюмінію. Коли цей осадок осаджується, він заплетається і змітає з ним підвіснені частинки, подібні до падаючої сітки.

1.2. Спосіб використання

Підготовка розчину: твердий ПАК спочатку необхідно розчинити в рідкому розчині. Типова концентрація робочого розчину становить 5%-10% (тобто 50-100 г твердого ПАК на літр води). Її слід додавати повільно під час переміщення, щоб запобігти утворенню грудей.

Точка дозування: зазвичай додається на етапі процесу обробки "швидкого змішування" або "баку для коагуляції".

Змішування та реакція: після дозування необхідно швидке та інтенсивне змішування (приблизно 1-3 хвилини), щоб забезпечити повну та рівномірну дисперсію ПАК у стічних водах, полегшуючи нейтралізацію заряду та початкове утворення флоку.

Контроль дозування: оптимальна доза повинна бути визначена за допомогою тестування банки. Передозування може призвести до повернення заряду (рестабілізації) та погіршення продуктивності. Типовий діапазон - 50-200 мг/л.

1.3. Ефекти лікування

Ефективне видалення: підвішених твердих речовин (SS), колоїдних частинок, деяких розчинених органічних речовин та кольору.

Зменшення ключових параметрів: хмарність, хімічний попит на кисень (COD) та загальний фосфор (TP, через утворення осадку фосфату алюмінію).

Форми: невеликі, легкі купки, які поселяються повільно.

2.Поліакриламід (ПАМ)

2.1. Механізм дії

ПАМ є органічним полімерним флокулянтом. Його основним механізмом є мостова дія його довголанцюгової полімерної структури.

Адсорбція та мостування: молекули PAM мають надзвичайно довгі ланцюги (молекулярна вага в мільйонах до десятків мільйонів) з численними активними функціональними групами (наприклад, амідними групами -CONH) ₂, Іонічні групи). Ці довгі ланцюги діють як "струни" або "мости", адсорбуючись на поверхню одного мікрофлока і розширюючись в розчин, щоб адсорбуватися на інші. Це з'єднує кілька потоків в великі, щільні та швидко осідаючі агломерати.

Ефекти заряду (іонний тип):

Катіонний ПАМ: володіє позитивним зарядом. Крім мостування, він також забезпечує нейтралізацію заряду, що робить його дуже ефективним для органічних, негативно заряджених шламів (наприклад, муніципальних сточних вод, стічних вод для переробки продуктів харчування). Це найбільш поширений тип, який використовується для обезводження шламів.

Аніонний ПАМ: володіє негативним зарядом. Він в першу чергу залежить від довголанцюгового мостування і часто використовується в поєднанні з неорганічними коагулянтами, такими як ПАК, націлюючись на слабо позитивні флоки, утворені після коагуляції.

Неіонний ПАМ: Ефективний в кислих або нейтральних умовах і пропонує хорошу толерантність до солі.

2.2. Спосіб використання

Вибір типу є критичним:

Неорганічні суспензії (наприклад, обробка мінералів, піскова вода): часто використовуються аніонні ПАМ.

Згущення та обезводження органічного шламу (наприклад, муніципальні, промислові): в основному використовуйте катіонний ПАМ.

Кислоті або високосолені стічні води: можна розглянути неіонний ПАМ.

Підготовка розчину: зазвичай приготується як 0,1% -0,3% розчин. Розчинення вимагає більше часу (40-60 хвилин) і ніжного переміщення, щоб уникнути стрижки (розриву) довгих полімерних ланцюгів. Бак для старіння необхідний для повної "активації" полімеру.

Точка дозування: Додавається після ПАК, в "флокуляційному баку" або "зоні повільного змішування". Тут необхідно повільне змішування (умови ламінарного потоку), щоб сприяти зростанню флоку, не розбиваючи утворені агломерати.

Контроль дозування: необхідна доза дуже низька, зазвичай 1-5 мг / л, і повинна бути визначена за допомогою тестування банки.

2.3. Ефекти лікування

Значно прискорює швидкість осідання флоків.

Формує великі, міцні та компактні флоки, які легко розділити.

Значно покращує ефективність обезводження шламу та збільшує твердий вміст обезводженого торта.

Виробляє більш чіткий наднатант (очищена вода).

3. Процес співпраці та Ключові міркування

Типовий процесний поток:

сирої води → (регулювання pH) → PAC Дозування → Швидкий мікс → ПАМ дозування → Повільний мікс → Осадження → Обробка очищених відходів / шламів

Ключові міркування & Забезпечення:

Порядок дозування має критичне значення: це повинно бути спочатку PAC, потім PAM. Додавання ПАМ спочатку призведе до того, що він адсорбується на окремі стабільні частинки, потенційно захищаючи їх і запобігаючи ПАК ефективно нейтралізувати їх заряди, що призведе до невдачі обробки.

Залежність від рН: ПАК найкраще працює в діапазоні рН від 6,5 до 8,0. Екстремальні значення рН погіршують його гідроліз та ефективність. Можливо, необхідна регуляція pH.

Повний розчин ПАМ: Неповністю розчинений ПАМ, з "рибними очима" (гелевими кусками), є витратою хімічних речовин і різко знижує продуктивність.

Інтенсивність змішування: високе значення G (швидке змішування) для дисперсії PAC; Низьке значення G (повільне змішування) для флокуляції PAM.

Випробування банки має важливе значення: якість води значно відрізняється. Тести в банках є найбільш економічно ефективним методом визначення оптимального типу та дозування PAC / PAM, pH та точок дозування.

Безпека & Навколишнє середовище: мономер PAM (акриламід) є нейротоксином. Завжди вибирайте високоякісні продукти з низьким вмістом залишків мономерів. Оброблений шлам повинен бути належним чином видалений.

Резюме комбінованих ефектів

Завдяки синергічній дії ПАК та ПАМ система очищення стічних вод може досягти:

Високоефективне видалення суспензованих та колоїдних твердих речовин, при цьому швидкість видалення мутності часто перевищує 90%.

Значне зменшення COD і загального фосфору, що має вирішальне значення для виконання стандартів розрядів.

Значно підвищене розділення твердої рідини, скорочуючи необхідний відбиток та час утримання осаджувальних баків.

Створення кращих умов для подальших біологічних або передових процесів лікування.

Значне поліпшення обезводнюваності шламів.