Tổng quan

Nói cách đơn giản, PAC và PAM là một "bộ đôi năng động" cổ điển trong xử lý nước thải, thường được sử dụng cùng nhau trong quá trình đông đông và đông đông.

PAC hoạt động như một chất đông. Vai trò chính của nó là để trung lập điện tích và làm bất ổn các hạt treo nhỏ và colloid, khiến chúng hình thành các vi-floc.

PAM hoạt động như một flocculant. Vai trò chính của nó là hấp thụ và cầu nối, kéo các vi đống được tạo ra bởi PAC cùng nhau thành các đống lớn, dày đặc và định cư nhanh.

Mối quan hệ của họ có thể được tương tự như: PAC là "keo" liên kết cát thành các cụm nhỏ, và PAM là "lưới" thu thập các cụm thành một tảng đá lớn, dễ loại bỏ.

1.Chlorua nhôm poly (PAC)

1.1. Cơ chế hành động

PAC là một chất đông đông polymer vô cơ. Cơ chế đông của nó dựa trên ba nguyên tắc chính:

Sạc trung lập: Khi hòa tan trong nước, PAC thủy phân để sản xuất một loạt các ion phức tạp có điện tích dương (ví dụ: [Al(OH)] ₂]⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺). Hầu hết các hạt colloid trong nước thải (ví dụ: đất sét, colloid hữu cơ) mang một điện tích bề mặt âm. Những điện tích tương tự này làm cho các hạt đẩy lùi nhau và giữ ổn định trong độ treo. Các ion tích cực từ PAC có hiệu quả trung lập các điện tích âm này, nén lớp kép điện và gây bất ổn. Điều này cho phép các hạt va chạm và tổng hợp.

Hấp thụ và cầu nối: Các sản phẩm thủy phân của PAC, chẳng hạn như gel nhôm hydroxit [Al ((OH)) ₃], hình thành một cấu trúc rộng lớn, giống như lưới với diện tích bề mặt lớn và khả năng hấp thụ mạnh mẽ. Gel này có thể "cầu nối" giữa các hạt bất ổn và chất rắn bị treo, hình thành "vi-flocs" hoặc "pin flocs" nhỏ ban đầu.

Sự tụ tụ quét: Ở phạm vi pH tối ưu, PAC tạo ra một lượng trầm tích đáng kể của hydroxit nhôm. Khi chất trầm này định cư, nó vây quanh và quét các hạt treo xuống với nó, tương tự như một lưới rơi xuống.

1.2. Phương pháp sử dụng

Chuẩn bị dung dịch: PAC rắn trước tiên phải được hòa tan thành dung dịch lỏng. Nồng độ dung dịch làm việc điển hình là 5% -10% (tức là 50-100g PAC rắn mỗi lít nước). Nó nên được thêm từ từ dưới sự kích động để ngăn chặn sự hình thành của các khối.

Điểm liều lượng: Thông thường được thêm vào giai đoạn "trộn nhanh" hoặc "bể đông đông" của quá trình điều trị.

Trộn và phản ứng: Sau khi dùng liều, cần trộn nhanh chóng và mạnh mẽ (khoảng 1-3 phút) để đảm bảo sự phân tán hoàn toàn và đồng nhất của PAC trong nước thải, tạo điều kiện cho việc trung lập điện tích và hình thành đống ban đầu.

Kiểm soát liều lượng: Liều lượng tối ưu phải được xác định bằng thử nghiệm bình. Lượng quá liều có thể dẫn đến sự đảo ngược sạc (ổn định lại) và hiệu suất tồi tệ hơn. Phạm vi điển hình là 50-200 mg / L.

1.3. Tác dụng điều trị

Loại bỏ hiệu quả: Chất rắn bị treo (SS), hạt colloidal, một số chất hữu cơ hòa tan và màu sắc.

Giảm các thông số chính: độ mơ hồ, nhu cầu oxy hóa học (COD) và tổng phốt pho (TP, thông qua sự hình thành của chất trầm nhôm phốt phat).

Hình dạng: Những đống nhỏ nhẹ định cư chậm rãi.

2.Polyacrylamide (PAM)

2.1. Cơ chế hành động

PAM là một chất flocculant polymer hữu cơ. Cơ chế cốt lõi của nó là hành động cầu nối của cấu trúc polymer chuỗi dài của nó.

Hấp thụ và cầu nối: Các phân tử PAM có chuỗi cực kỳ dài (trọng lượng phân tử trong hàng triệu đến hàng chục triệu) với nhiều nhóm chức năng hoạt động (ví dụ: nhóm amide -CONH) ₂, các nhóm ion). Những chuỗi dài này hoạt động như "dây chuyền" hoặc "cầu", hấp thụ trên bề mặt của một vi-floc và mở rộng vào dung dịch để hấp thụ trên những người khác. Điều này kết nối nhiều đống thành các tập thể lớn, dày đặc và định cư nhanh chóng.

Hiệu ứng sạc (Loại Ionic):

Cationic PAM: Có điện tích cực. Ngoài việc cầu nối, nó cũng cung cấp tính trung lập điện tích, làm cho nó hiệu quả cao đối với bùn hữu cơ, có điện tích tiêu cực (ví dụ: nước thải đô thị, nước thải chế biến thực phẩm). Đây là loại phổ biến nhất được sử dụng để khử nước bùn.

Anionic PAM: Có điện tích âm. Nó chủ yếu dựa vào cầu chuỗi dài và thường được sử dụng kết hợp với các chất đông đông vô cơ như PAC, nhắm mục tiêu các nhóm dương tính yếu được hình thành sau khi đông đông.

PAM không ion: Hiệu quả trong điều kiện axit hoặc trung lập và cung cấp dung nạp muối tốt.

2.2. Phương pháp sử dụng

Chọn loại là quan trọng:

Trình treo vô cơ (ví dụ: chế biến khoáng sản, nước rửa cát): Thường sử dụng PAM anionic.

Độ dày bùn hữu cơ và khử nước (ví dụ: thành phố, công nghiệp): Chủ yếu sử dụng PAM cationic.

Nước thải axit hoặc có độ muối cao: PAM không ion có thể được xem xét.

Chuẩn bị giải pháp: Thông thường chuẩn bị như một giải pháp 0,1% -0,3%. Hòa tan đòi hỏi nhiều thời gian hơn (40-60 phút) và kích động nhẹ nhàng để tránh cắt (phá vỡ) các chuỗi polymer dài. Một bể lão hóa là cần thiết để "kích hoạt" hoàn toàn của polymer.

Điểm liều: Thêm sau PAC, trong "bể tụ" hoặc "khu trộn chậm". Ở đây, việc khuấy chậm (điều kiện dòng chảy laminar) là cần thiết để thúc đẩy sự phát triển của tụ mà không phá vỡ các tụ tập được hình thành.

Kiểm soát liều lượng: Liều lượng cần thiết là rất thấp, thường là 1-5 mg / L, và phải được xác định bằng thử nghiệm bình.

2.3. Tác dụng điều trị

Tăng tốc đáng kể tốc độ định cư của các đống.

Hình thành các đống lớn, mạnh mẽ và nhỏ gọn dễ tách ra.

Cải thiện đáng kể hiệu quả khử nước bùn và làm tăng hàm lượng rắn của bánh khử nước.

Sản xuất một chất vượt trội rõ ràng hơn (nước được xử lý).

3. Quá trình hợp tác & Những cân nhắc chính

Dòng chảy quy trình điển hình:

Nước thô → (Điều chỉnh pH) → Liều lượng PAC → Trộn nhanh → Liều lượng PAM → Trộn chậm → Trầm tích → Xử lý chất thải / bùn làm rõ

Những cân nhắc chính & Các biện pháp phòng ngừa:

Trật tự liều là quan trọng: Nó phải là PAC trước, sau đó là PAM. Thêm PAM trước sẽ khiến nó hấp thụ vào các hạt ổn định riêng lẻ, có khả năng bảo vệ chúng và ngăn chặn PAC trung lập hiệu quả phí của chúng, dẫn đến thất bại điều trị.

Phù thuộc pH: PAC hoạt động tốt nhất trong phạm vi pH từ 6,5 đến 8,0. Giá trị pH cực đoan làm suy yếu sự thủy phân và hiệu quả của nó. Điều chỉnh pH có thể là cần thiết.

Hòa tan hoàn toàn của PAM: PAM không hòa tan hoàn toàn, với "mắt cá" (khối gel), là sự lãng phí hóa chất và làm giảm hiệu suất nghiêm trọng.

Mức độ trộn: Giá trị G cao (trộn nhanh) cho phân tán PAC; Giá trị G thấp (trộn chậm) cho PAM flocculation.

Kiểm tra Jar là cần thiết: Chất lượng nước khác nhau đáng kể. Thử nghiệm lọ là phương pháp hiệu quả nhất về chi phí để xác định loại và liều lượng tối ưu của PAC / PAM, pH và điểm liều lượng.

An toàn & Môi trường: PAM monomer (acrylamide) là một chất độc hại thần kinh. Luôn chọn các sản phẩm chất lượng cao với hàm lượng monomer còn lại thấp. Bùn xử lý phải được xử lý đúng cách.

Tóm tắt các hiệu ứng kết hợp

Thông qua hành động hợp tác của PAC và PAM, một hệ thống xử lý nước thải có thể đạt được:

Loại bỏ chất rắn treo và colloidal hiệu quả cao, với tỷ lệ loại bỏ độ mờ thường vượt quá 90%.

Giảm đáng kể COD và tổng phốt pho, điều quan trọng để đáp ứng các tiêu chuẩn thải.

Tăng cường đáng kể sự tách rắn-lỏng, giảm dấu chân cần thiết và thời gian giữ của bể trầm tích.

Tạo điều kiện tốt hơn cho các quy trình điều trị sinh học hoặc tiên tiến tiếp theo.

Cải thiện đáng kể khả năng khử nước bùn.