Применение полиалюминийхлорида (ПАХ) в системах очистки сточных вод

введение

Полихлорид алюминия (ПАХ) —   один из наиболее широко используемых химических реагентов в процессах очистки сточных вод. Благодаря своим уникальным свойствам он стал подходящей альтернативой традиционным коагулянтам, таким как сульфат алюминия. Это вещество играет важную роль в системах очистки сточных вод, удаляя примеси, мутность и различные загрязняющие вещества. В этой статье мы подробно проанализируем применение, преимущества и механизм действия полихлорида алюминия в системах очистки сточных вод.

Что такое полиалюминийхлорид?

Полиалюминийхлорид — неорганическое полимерное соединение с химической формулой [Al₂(OH)nCl₃₄]m. Он выпускается в жидкой и порошкообразной форме. Благодаря своей полимерной структуре и высокому электрическому заряду этот материал обладает уникальной способностью коагулировать и агломерировать коллоидные частицы в сточных водах.

Механизм действия ПАУ при очистке сточных вод

1. Нейтрализация электрического заряда

Коллоидные частицы в сточных водах обычно несут отрицательный заряд, что вызывает отталкивание между ними и стабилизирует суспензию. Аскорбиновая кислота, обладая высоким положительным зарядом, нейтрализует эти отрицательные заряды и способствует слипанию частиц.

2. Подметание

Крупные молекулы ПАУ обладают способностью поглощать и улавливать мелкие частицы; этот процесс называется канонической коагуляцией.

3. Поверхностная адсорбция

Полимерная структура ПАУ позволяет ему адсорбировать на своей поверхности органические и неорганические загрязнители.

Применение PAC в   установках по очистке сточных вод

1. Очистка промышленных сточных вод

• Текстильная промышленность: утилизация красителей и органических материалов

• Пищевая промышленность: снижение спроса на биохимические и химические вещества

• Химическая промышленность: удаление тяжелых металлов

• Производство бумаги: снижение мутности и общего содержания растворенных твердых веществ (TSS)

2. Очистка городских сточных вод

• Удаление органических и взвешенных веществ

• восстановление фосфора

• Улучшение производительности фильтра

3. Очистка питьевой воды

• Уменьшить мутность

• Удаление микробных загрязнений

• Восстановление органических соединений

4. Частная очистка сточных вод

• Больницы: утилизация лекарств и микроорганизмов

• Лаборатории: снижение нагрузки химических загрязнителей

Преимущества использования ПАУ по сравнению с традиционными коагулянтами

1. Повышенная эффективность   : требуется меньшая дозировка по сравнению с сульфатом алюминия.

2. Более широкий диапазон pH   : подходит для работы в диапазоне pH от 5 до 9.

3. Более плотные комки   : меньшее образование шлама и лучший дренаж воды

4. Более короткое время смешивания   : более высокая рабочая скорость

5. Сокращение расхода химикатов   : меньше потребность в коагулянтах.

6. Уменьшение содержания растворенных твердых веществ   : Меньшее увеличение солености воды по сравнению с квасцами.

7. Повышенная стабильность   : нет необходимости постоянно регулировать pH.

8. Снижение эксплуатационных расходов   : несмотря на то, что цена за единицу выше, конечная стоимость ниже.

Факторы, влияющие на  эффективность ПАУ   при очистке сточных вод

1. Дозировка

Идеальная дозировка ПАУ зависит от типа и концентрации загрязняющих веществ и обычно составляет от 5 до 50 ppm.

2. pH сточных вод

Хотя ПАУ работает в широком диапазоне pH, его оптимальная эффективность достигается при pH от 6,5 до 8.

3. Время смешивания

Как правило, рекомендуется быстрое перемешивание в течение 1–3 минут и медленное перемешивание в течение 15–30 минут.

4. Температура сточных вод

Низкие температуры могут замедлить скорость свертывания крови, в этом случае может потребоваться увеличение дозы ПАЦ.

5. Химический состав сточных вод

Присутствие определенных ионов, таких как сульфаты, может повлиять на эффективность ПАУ.

Как использовать ПАУ в системах очистки сточных вод

1. Приготовление раствора   : Обычно готовят 5-10% раствор.

2. Впрыск   : впрыск в соответствующую точку (обычно перед резервуаром быстрого смешивания)

3. Быстрое смешивание   : для равномерного распределения в сточных водах

4. Медленное перемешивание   : для образования крупных комков

5. Седиментация   : разделение образовавшихся сгустков.

Расчет оптимальной дозы ПАЦ

Оптимальная доза ПАЦ обычно определяется с помощью баночного теста:

1. Подготовка идентичных образцов сточных вод

2. Добавление  различных доз  ПАЦ

3. смешивание и осаждение

4. Измерение параметров качества (мутность, растворенные вещества и т. д.)

5. Выберите дозировку, которая дает наилучшие результаты при наименьшем потреблении.

Сравнение ПАУ с другими коагулянтами

Советы по безопасности при работе с PAC

1. Используйте средства индивидуальной защиты (перчатки, очки)

2. Избегать попадания на кожу и в глаза.

3. Хранить в   прохладном, сухом месте .

4. Избегайте смешивания с несовместимыми материалами.

5. Соблюдение принципов безопасности перевозок

Влияние Единой сельскохозяйственной политики на окружающую среду

1. Экологические преимущества   :

   • Сокращение использования химикатов

   • Низкое образование шлама

   • Сокращение потребления энергии

2. Экологические соображения   :

   • Контроль концентрации алюминия в сточных водах

   • Правильное управление образующимися отложениями

   • Предотвратить несанкционированные загрузки

заключение

Будучи передовым коагулянтом, полиалюминийхлорид произвёл революцию в области очистки сточных вод. Его применение в системах очистки сточных вод растёт с каждым днём благодаря высокой эффективности, гибкости в  различных  условиях и экономичности. Выбор оптимальной дозировки и способа применения позволяет достичь желаемого качества сточных вод при минимальных эксплуатационных расходах.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1   : В чём основное отличие ПАУ от обычных квасцов?
Ответ: ПАУ имеет полимерную структуру, более высокий положительный заряд, меньшую дозировку и более широкий диапазон pH по сравнению с сульфатом алюминия.

Вопрос 2 :  Требуется   ли регулировка pH при использовании ПАУ   ?
Ответ: Обычно регулировка pH в диапазоне от 6 до 9 не требуется, но в особых случаях это может быть необходимо.

Вопрос 3   : Подходит ли ПАУ для удаления тяжёлых металлов?
Ответ: Да, ПАУ обладает хорошей способностью удалять многие тяжёлые металлы посредством адсорбции и осаждения.

Вопрос 4   : Каков срок годности ПАУ?
Ответ: Порошкообразный ПАУ можно хранить до двух лет, а жидкий ПАУ — до шести месяцев при соблюдении соответствующих условий.

Вопрос 5   : Можно ли сочетать полиакрилат с другими химическими веществами?
Ответ: Да. В некоторых случаях полиакрилат используется с органическими полимерами для улучшения характеристик, но его сочетание с некоторыми материалами может вызывать побочные эффекты.

заключение

Использование полиалюминийхлорида в   системах очистки сточных вод —   эффективное, экономичное и экологичное решение для соблюдения нормативов сброса сточных вод. Учитывая многочисленные преимущества этого материала и его способность решать различные задачи очистки, его можно считать превосходным вариантом по сравнению с традиционными коагулянтами. Правильное проектирование и эксплуатация систем впрыска полиалюминийхлорида значительно повышают эффективность очистных сооружений.