Polyalumiinikloridi (PAC) on nopea, kestävä koagulantti vedenkäsittelyyn, joka tyypillisesti parantaa sameutta ja värinpoistoa vakaammalla pH:lla kuin aluna – kun määrität annoksen tölkkitestauksella ja varmistat, että pH/emäksisyys pysyy alueella.
Käytännössä PAC-suorituskyky ei ole niinkään "yleisannos" vaan enemmän tuotelaadun, sekoitusenergian ja raakaveden olosuhteiden (sameus, orgaaniset aineet, lämpötila, emäksisyys) yhteensovittamista. Alla olevat osiot keskittyvät päätöksiin, jotka siirtävät tuloksia nopeasti todellisissa tehtaissa.
Mitä polyalumiinikloridi ratkaisee vedenkäsittelyssä
PAC:tä käytetään ensisijaisena koagulanttina kolloidien ja hienojen hiukkasten epävakauttamiseksi, jotta ne voivat törmätä, kasvaa höytälöiksi ja poistaa sedimentoimalla, vaahdottamalla tai suodattamalla.
Yleiset hoitotavoitteet, joissa PAC sopii hyvin
- Sameuden nopea väheneminen (mukaan lukien huippumyrskytapahtumat)
- Värin ja luonnollisen orgaanisen aineksen (NOM) vähentäminen (parantaa usein jälkisuodatusta)
- Parempi kylmän veden koagulaatio verrattuna joihinkin tavanomaisiin koagulantteihin
- Fosforin poisto monissa jätevesi- ja tertiäärisessä kiillotusvaiheessa (paikkakohtainen)
- Pienempi lietteen tilavuus kuin joissain vaihtoehdoissa (riippuu annoksesta ja kiintoainekuormasta)
Käytännön sääntö: jos kasvisi näkee usein raakaveden heilahteluja ja tarvitset jatkuvaa selkeytystä ilman aggressiivista pH-korjausta, PAC on usein yksinkertaisin toiminnallinen päivitys .
Kuinka PAC toimii ja miksi se voi olla vakaampi kuin aluna
PAC on esihydrolysoitu alumiininen koagulantti. Alunaan verrattuna osa neutraloinnista on "sisäänrakennettu" (kuvaa usein yksinkertaisuus ), joten se pyrkii luomaan tehokkaita polymeerisiä alumiinilajeja nopeasti ja pienemmällä pH-sokilla – erityisen hyödyllistä, kun alkalisuus on rajallinen.
Mitä sinun pitäisi katsoa (toiminnallisesti)
- Varauksen neutralointi tapahtuu nopeasti, joten nopea sekoitusvoimakkuus ja aika vaikuttaa voimakkaasti tuloksiin.
- Yliannostus voi stabiloida hiukkaset uudelleen ("varauksen kääntyminen"), mikä aiheuttaa pinnoksia ja lisää jäännössameutta.
- Useimmat sovellukset koaguloituvat hyvin laajalla pH-alueella; suorituskyky on yleensä vahvin lähes neutraaleissa olosuhteissa (tarkista purkitestillä).
Jos saat "hyvän flokin, mutta huonon asettumisen", syy on usein hydrauliikka (sekoitus/höytälöintiaika) tai annossäätö , ei pelkästään kemiaa.
Prosessiisi sopivan PAC-laadun valitseminen
"PAC" ei ole yksi kiinteä formulaatio. Myyjät toimittavat erilaisia alumiinilujuuksia, emäksisiä ja epäpuhtausprofiileja. Paperille valitseminen estää kuukausia kestäneen epäjohdonmukaisen koagulaation jahtaamisen.
| Tuoteparametri | Mihin se vaikuttaa | Käytännön valintaopas |
|---|---|---|
| Alumiinipitoisuus (ilmoitetaan usein prosentteina Al 2 O 3 ) | Annostilavuus, pumpun koko, toimitushinta per yksikkö Al | Suurempi lujuus vähentää kemikaalin määrää, mutta voi lisätä viskositeettia – vahvistaa syöttöluotettavuutta kylmällä säällä |
| Perustaso (esineutralointitaso) | pH/emäksisyysvaikutus ja flokkiominaisuudet | Jos alkalisuus on rajallinen, suosi korkeampia emäksisiä laatuja; tarkista silti purkitestauksella ja online-pH:lla |
| Epäpuhtaudet (rauta, raskasmetallit, liukenemattomat) | Jäännösmetallit, väri, suodattimen likaantumisvaara | Määritä juomavedelle vähäepäpuhtaudet/vähän liukenemattomat arvot ja pyydä tuoretta analyysitodistusta |
| Neste vs. kiinteä (jauhe/rakeinen) | Logistiikka, korjaustarpeet, käsittely | Neste yksinkertaistaa annostelua; kiinteä aine voi vähentää rahtia, mutta vaatii hallittua liukenemista ja pölyn hallintaa |
Kun vertaat tarjouksia, normalisoi kustannukset samalle pohjalle (esimerkiksi hinta per kilo Al 2 O 3 toimitettu), ei hinta per gallona/tonni tuotetta.
PAC:n annostelu: purkkitestaus, muunnokset ja toimiva esimerkki
Luotettavin annostelumenetelmä on purkkitesti, joka kattaa "aliannostus → optimi → yliannostus". yhdessä pH- ja vakiintuneiden sameusmittausten kanssa. Aloita leveästi, sitten kapeasti.
Käytännöllinen purkkitestin työnkulku
- Mittaa raakavesi: sameus, pH, lämpötila, emäksisyys (jos saatavilla) ja väri/UV254, jos seuraat orgaanisia aineita.
- Valitse 6–8 PAC-annosta laajalta alueelta (esimerkki: 0, matala, keski-matala, keskitaso, keskikorkea, korkea, erittäin korkea).
- Pikasekoitus: lyhyt, korkea energiateho (simuloi flash-mikseriäsi).
- Flokkuloi: hitaampi sekoitus 10–20 minuuttia (simuloi floc-altaita).
- Laskeudu: 10–30 minuuttia (tai tulitikkuselkimen pidätysaika).
- Kirjaa laskeutunut sameus ja pH; huomioi flokin koko, tiheys ja laskeutumisnopeus.
- Valitse annos, joka täyttää tavoitteen parhaan "laskeutus-/suodatustuntuman" kanssa, ja vahvista sitten pienemmällä tarkennuspyyhkäisyllä tämän pisteen ympärillä.
Yksinkertainen muunnos, jota voit käyttää suunnittelussa
Jos PAC-tuotteesi on merkitty X % Al 2 O 3 , sitten: mg/l Al:na 2 O 3 ≈ mg/l tuote × (X/100) . Tämä auttaa vertailemaan tuotteita ja seuraamaan annosta suorituskykyyn eri vuodenaikoina.
| PAC-annos (mg/l tuote) | Settled sameus (NTU) | Purkin pH flokkuloinnin jälkeen | Visuaalinen havainto |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | Pieni, hitaasti laskeutuva flokki |
| 20 | 2.2 | 7.05 | Keskikokoinen flokki, hyvä laskeutuvuus |
| 30 | 1.1 | 6.95 | Tiheä flokki, nopeimmin laskeutuva |
| 40 | 1.3 | 6.85 | Pin floc alkaa; lievää sumua |
Käytä tällaista taulukkoa opastaaksesi käyttäjiä: se tekee tavoiteannoksen takana olevan "miksi" näkyvän ja toistettavan.
pH:n ja alkaliteetin hallinta: estää alumiinijäännösten ja huonon flokkien muodostumisen
Vaikka PAC on yleensä hellävaraisempi pH:lle kuin aluna, se voi silti alentaa pH:ta ja kuluttaa alkalisuutta – varsinkin suurina annoksina tai matalaemäksisissä lähdevesissä. Tällä on merkitystä, koska koagulaatioikkunat ovat pH-herkkiä ja liuenneen alumiinin jäännös voi nousta, kun pH ajautuu pois makealta paikalta.
Alkalisuustarpeen suunnitteluarvio
Karkean tarkistuksen vuoksi stoikiometrisen alumiinihydrolyysin tarve on noin 2,94 mg/l CaCO:na 3 1 mg/l kohti Al:na 2 O 3 . PAC:n emäksisyys vähentää tätä tarvetta, koska osa neutraloinnista on jo mukana.
Yksinkertainen likiarvo, jota voit käyttää seulonnassa, on: Arvioitu kulutettu alkalisuus ≈ 2,94 × (1 − emäksisyysfraktio) × (mg/l Al:na 2 O 3 ) . Vahvista todellinen vaikutus seuraamalla verkossa pH- ja emäksisyystrendejä.
Toiminnalliset suojatoimenpiteet
- Suuntaus pH ennen/jälkeen nopean sekoittamisen; äkilliset laskut osoittavat yleensä aliemäksistä tai yliannostusta.
- Jos alkalisuus on alhainen, lisää emäksisyys (kalkki/sooda) tai valitse korkeampi emäksisyysaste.
- Jos alumiinijäännös on huolenaihe, käytä tölkkitestejä, joihin sisältyy pH-mittaus ja (jos saatavilla) liuenneen Al-tarkistukset suodatuksen jälkeen.
Prosessin integrointi: missä PAC-annostelupiste ja sekoitus ovat tärkeimpiä
PAC on herkkä sille, kuinka nopeasti ja tasaisesti se koskettaa vettä. Monet "kemialliset ongelmat" ovat itse asiassa kosketus- ja energiaongelmia.
Käytännön asennustarkastukset
- Annostele todelliseen nopeaan sekoitusvyöhykkeeseen (tai asenna staattinen sekoitin) juovien ja mikro-yliannostusalueiden välttämiseksi.
- Varmista, että nopean sekoituksen pidätysaika on riittävän pitkä hajoamiseen (jopa sekunneilla voi olla merkitystä suurella virtauksella).
- Viritä flokkulaatioenergia: liian aggressiivinen rikkoo flokkia; liian hellävarainen jättää sen pieneksi ja hitaasti laskeutumaan.
- Jos käytät polymeeriapuainetta, lisää se sen jälkeen, kun PAC on dispergoitunut (usein nopean sekoittumisen jälkeen), jotta vältetään "välitön geeliytyminen".
Nopea diagnoosi: jos purkkitestit näyttävät hyvältä, mutta kasvi näyttää huonolta, keskity siihen ruiskutuspaikka, sekoitusenergia ja hydraulinen oikosulku .
Vianetsintäopas yleisiin PAC-ongelmiin
Oireet, todennäköiset syyt ja korjaukset
- Pin floc / haze : usein yliannostus tai huono leviäminen → pienennä annosta hieman, paranna nopeaa sekoitusta, laajenna purkin testipyyhkäisyä yliannostuksen alkamisen havaitsemiseksi.
- Flokki muodostuu, mutta ei laskeudu : flokki liian kevyt tai leikattu → alenna flokkulaattorin energiaa, säädä polymeeriapua, tarkista oikosulku.
- Korkeampi alumiinijäännös : pH tehollisen ikkunan ulkopuolella tai liiallinen annos → stabiloi pH/emäksisyys, vältä "just-in-case" yliannostusta, varmista puhtausaste.
- Nopea suodattimen päähäviön kasvu : siirrä flokki tai tahmea hienoaines → optimoi laskeutuminen/DAF, säädä polymeeriä, tarkista koagulantin annos ja sekoita.
- Kausiluonteinen huononeminen (kylmä vesi) : hitaampi kinetiikka → lisää nopean sekoituksen tehokkuutta, tarkenna annosta talvipurkkitesteillä, harkitse polymeeritukea.
Vianetsintä on nopeampaa, kun kirjaat kolme numeroa yhteen: PAC-annos, pH nopean sekoituksen jälkeen ja laskeutunut sameus . Nämä kolme paljastavat usein todellisen epäonnistumisen.
Säilytys-, käsittely- ja annostelulaitteiden olennaiset tiedot
PAC on hapan/syövyttävä ja voi vahingoittaa yhteensopimattomia metalleja ja elastomeerejä. Vakaa syöttö on mekaaninen suunnitteluongelma yhtä lailla kuin kemiallinen ongelma.
Käytännön käsittelyn tarkistuslista
- Käytä yhteensopivia kostutettuja materiaaleja (vahvista toimittajalta): monet laitokset käyttävät muovia (HDPE, PVC, PP) ja asianmukaisia tiivisteitä.
- Estä laimennusvirheet: merkitse vahvuudet selkeästi ja standardoi käyttäjän laskelmat.
- Säilytä tasaista sekoitusta suositelluissa tapauksissa (jotkin tuotteet hyötyvät hellävaraisesta sekoittamisesta; vältä ilmastusta, ellei sitä kehoteta).
- Kalibroi kemikaalipumput säännöllisesti; PAC-suorituskyky heikkenee nopeasti syöttönopeuden ajautuessa.
Noudata turvallisuussyistä työpaikan kemikaalihygieniasuunnitelmaa: henkilönsuojaimet, roiskeiden suojaus, pääsy silmien huuhteluun ja yhteensopivuus muiden huoneessa olevien kemikaalien kanssa.
Bottom line: kuinka saada johdonmukaisia tuloksia PAC:lla
Aseta annos, validoi pH/emäksisyys todellisissa olosuhteissa ja optimoi sekoitus ennen kemian vaihtamista käyttämällä purkitestausta. Suurin osa PAC:n "alisuorituskyvystä" ratkaistaan tiukentamalla annossäätöä ja parantamalla dispersio- ja flokkulaatioenergiaa.
Jos toteutat vain yhden parannuksen, tee se näin: suorita kausiluontoinen purkkitestiohjelma (lämmin/kylmä vesi ja myrskyhuiput) ja muunna kaikki tulokset johdonmukaisiksi (mg/l tuotteena ja mg/l Al:na 2 O 3 ). Tämä yksittäinen tieteenala tekee PAC:sta ennustettavan, luotettavan työkalun vedenkäsittelyssä.
