Въведение При пускане в експлоатация на система за отпадни води са необходими-мащабни експерименти за коагулация и утаяване. Феноменът на плаващи флокули по време на тези експерименти е често срещан, но си струва да се анализира задълбочено проблем. Това обикновено показва, че един или повече ключови аспекти на експерименталния процес се нуждаят от корекция.
Основната причина флокулите да плават вместо да потъват е, че плътността на флокулите е по-малка от водата или че се поддържа от външни сили, като например въздушни мехурчета. Можем систематично да проучим и разрешим този проблем от следните аспекти:
I. Анализ на основните причини и решения
1. Проблеми с дозировката на PAC (полиалуминиев хлорид).
Причини:
- Недостатъчна дозировка: Колоидът от алуминиев хидроксид, получен чрез хидролиза, е недостатъчен, за да неутрализира напълно заряда на колоидните частици във водата, като не успява да образува големи и плътни флокули.
- Прекомерна доза: Прекомерното PAC ще доведе до обръщане на повърхностния заряд на колоидните частици (от отрицателен към положителен), което води до повторно стабилизиране на колоида и трудност при агрегацията. Едновременно с това прекомерната хидролиза на алуминиева сол ще изразходва алкалност, което потенциално ще направи водата киселинна и генерираният колоид от алуминиев хидроксид ще бъде твърде лек.
Решения:
- Извършете тестове с чаши, за да определите оптималната дозировка. Обикновено започнете с 50 mg/L и постепенно увеличавайте (напр. 50, 100, 150, 200 mg/L), като наблюдавате образуването на флокули и седиментацията.
- Проверете дали разтворът на PAC е с изтекъл срок на годност (напр. поради прекомерно време за приготвяне или утаяване от хидролиза). Препоръчва се прясно приготвен разтвор.
2. Проблеми с дозирането на PAM (полиакриламид).
Причини:
- За общи отпадъчни води трябва да се използва катионен PAM, тъй като колоидните частици обикновено са отрицателно заредени.
- Ако по погрешка се използва анионен PAM, той ще отблъсне отрицателно заредените частици, което ще затрудни свързването.
- Ако по погрешка се използва нейонен PAM, несъответствието на заряда може да доведе до лоши резултати.
- Неправилна последователност на дозиране: първо трябва да се добави PAC за бързо смесване и дестабилизиране. След интервал от приблизително 1-2 минути трябва да се добави PAM за бавно смесване и подпомагане на коагулацията. Обръщането на реда или твърде краткият интервал ще намали значително ефективността.
- Прекомерна доза: PAM е полимер с високо-молекулярно-тегло. Прекомерната употреба може да създаде ефект на „увиване“, което прави флокулите рохкави, с високо водно съдържание и ниска плътност, което ги кара да плават. Това е една от най-вероятните причини за изплуване на флокулите.
- Неправилен избор на тип PAM:
- Твърде висока концентрация на PAM или недостатъчно разтваряне: Това води до неравномерно разпръскване в отпадъчните води, локализиран излишък и образуване на "бучки", които плуват.
Решения:
- Стриктно се придържайте към реда „първо PAC, след това PAM“ и внимателно контролирайте интервала.
- Провеждайте тестове със значително намалена доза PAM. Дозировката на PAM обикновено е много малка, вероятно 1-5 mg/L или дори по-ниска. Опитайте да започнете с 0,5 mg/L и да увеличавате постепенно.
- Потвърдете, че се използва катионен PAM. Консултирайте се с доставчика или вижте инструкциите на продукта.
- Разтворът на PAM трябва да се разбърка старателно и да се разтвори (обикновено са необходими 40-60 минути). Препоръчителната концентрация е 0,1%-0,3% (части на хиляда до три части на хиляда).
3. Качествени характеристики на отпадъчните води
Причини:
- Високи нива на масло или органични вещества във водата: Тези вещества имат ниска плътност и, когато са капсулирани от флокули, намаляват общата плътност.
- Прекомерно съдържание на сол или повърхностно активно вещество: Това може да повлияе на хидролизата и ефектите на неутрализация на заряда на реагента.
- Прекомерно органично натоварване във водата: Това образува "лепкави" флокули, които капсулират въздушни мехурчета.
Решения:
- Ако е възможно, разберете източника и основните компоненти на отпадъчните води.
- Опитайте да регулирате стойността на pH. Оптималният диапазон на pH за PAC обикновено е 6,5-7,5. Твърде ниското или твърде високото рН ще повлияе на морфологията на неговите хидролизни продукти. Коригирайте pH с NaOH или разредена киселина и опитайте отново.
- Помислете дали е необходима предварителна обработка (като отделяне на маслото).
4. Експериментална работа и хидравлични условия
Причини:
- Етап на дозиране на PAC: Изисква бързо и енергично смесване (напр. 250-300 rpm, 30-60 секунди), за да се осигури мигновено и равномерно разпръскване на реагента.
- Етап на добавяне на PAM: Необходимо е бавно, внимателно смесване (напр. 40-60 rpm, 10-20 минути), за да се насърчи растежа на флокулите, без да се разрушават.
- Неправилна интензивност и време на смесване:
- Въздух, вкаран по време на смесване: Енергичното смесване или неправилното поставяне на бъркалката може да вкара големи количества въздух във водата, образувайки микромехурчета, които полепват по флокулите и ги карат да изплуват.
- Недостатъчно време за утаяване: Флокулите не са напълно уплътнени и утаени.
- Ниска температура на водата: Когато температурата на водата е под 10 градуса, скоростта на хидролизата и реакцията се забавят, което води до малки, рохкави флокули.
Решения:
- Контролирайте стриктно дву{0}}процедурата и интензитета на смесване.
- Проверете дълбочината на бъркалката, за да избегнете образуването на вихри върху повърхността на течността, които вкарват въздух.
- Оставете достатъчно време за утаяване (напр. 30 минути) и внимателно наблюдавайте промените по време на процеса.
II. Обобщение на бързите стъпки за отстраняване на неизправности
1. Намалете дозата: Значително намалете количеството добавен PAM; това е най-вероятната и най-лесната променлива за коригиране.
2.Проверете последователността: Потвърдете последователността на дозиране като PAC → (бързо разбъркване за 1-2 минути) → PAM → (бавно разбъркване).
3. Валидирайте реагентите:
- Пригответе симулирана отпадъчна вода, като използвате чиста вода и стандартна глина (напр. каолин), за да тествате ефективността на PAC/PAM и да изключите проблеми с инактивирането на реагента.
- Потвърдете типа PAM.
4. Оптимизирайте процеса:
- Извършете систематичен тест на буркан, тествайки различни дози PAC (с фиксирано малко количество PAM) и различни дози PAM (с фиксирана оптимална доза PAC) в множество чаши.
- Проверете и регулирайте скоростта и времето на бързо и бавно разбъркване.
5. Обърнете внимание на подробностите:
- По време на разбъркване или след утаяване възниква ли изплуване на флок? Плаването по време на разбъркване често е свързано с въздушни мехурчета, докато плаването след утаяване често е свързано с твърде леки флокули.
- Наблюдавайте морфологията на флокулите: големи и пухкави облаци ли са-(вероятно поради прекомерен PAM) или малки и мътни (недостатъчно PAC или неадекватно смесване)?