Käytännön opas polyalumiinikloridiin (PAC) vedenkäsittelyyn – annostelu, käyttö ja turvallisuus

1. Mikä on polyalumiinikloridi (PAC) ja miten se toimii

Polyalumiinikloridi (PAC) on esihydrolysoitu alumiinikoagulantti, jota käytetään laajasti juomaveden, jäteveden ja teollisuuden prosessiveden käsittelyssä. Kemiallisesti se on amorfinen alumiinipolymeeri, joka yhdistää alumiinilajit (Al³⁺ ja hydrolysoidut muodot) korkeamman valenssin polymeeriksi, joka edistää kolloidien ja hiukkasten nopeaa destabiloitumista. Perinteiseen alumiinisulfaattiin (aluna) verrattuna PAC toimii usein paremmin korkeammilla sameusalueilla, alhaisemmissa lämpötiloissa ja leveämmässä pH-ikkunassa, koska sen esipolymeroitu muoto tuottaa suurempia, vahvempia flokkeja nopeammalla laskeutumisella.

2. PAC:n tärkeimmät edut käytännön vedenkäsittelyssä

Käyttäjät valitsevat PAC:n, kun he tarvitsevat luotettavaa koagulaatiota pienemmillä lietemäärillä ja parannetulla kirkkaudella. Käytännön etuja ovat mm.

• Parempi destabilointitehokkuus – poistaa kolloidiset orgaaniset aineet, sameuden ja osan luonnollisesta orgaanisesta aineksesta (NOM) pienemmillä annoksilla kuin aluna.
• Laajempi tehokas pH-alue (tyypillisesti pH 5,5–8,5) – vähentää raskaan pH-korjauksen tarvetta monissa lähdevesissä.
• Pienempi lietteen tuotanto ja helpompi lietteen vedenpoisto verrattuna moniin suoloihin.
• Parempi suorituskyky matalissa lämpötiloissa ja käsiteltäessä levien aiheuttamia vesiä.

3. Tyypilliset PAC-tuotelajit ja -valikoima (pikaviite)

PAC toimitetaan nestemäisessä tai jauhemuodossa, jonka emäksisyys ja aktiivinen Al2O3 (tai Al-prosentti) vaihtelevat. Oikean laadun valinta riippuu lähdevedestä, vaaditusta annostelutarkkuudesta ja käsittelytottumuksista.

4. Purkkitesti ja annostelu - vaihe vaiheelta (käytännöllinen)

Purkitesti on vakiomenetelmä optimaalisen PAC-annoksen ja koagulanttiaputarpeen määrittämiseksi. Noudata näitä ohjeita saadaksesi luotettavia, toistettavia tuloksia:

• Kerää edustava raakavesi ja tallenna lämpötila, pH, johtavuus ja sameus.
• Valmista sarja purkkeja (esim. 4–8), joissa on sama näytetilavuus (500–1000 ml).
• Lisää PAC:ta kasvavina annoksina tölkkien poikki (esimerkiksi 5, 10, 15, 25, 40 mg/l Al2O3-ekvivalenttina). Kirjaa tarkka käytetty massa/tilavuus.
• Nopea sekoitus (300 rpm) 30–60 sekuntia, sitten hidas sekoitus (30–50 rpm) 10–20 minuuttia hiutaleiksi ja anna asettua 30–60 minuuttia.
• Mittaa laskeutunut sameus, supernatantin kirkkaus ja pH. Vertaa jäännöksiä ja valitse annos, joka antaa tavoitesameuden ja hyväksyttävän pH-muutoksen.
• Testaa tarvittaessa pieniä polymeerilisäyksiä (0,05–1,0 mg/L) flokkulantin apuaineena laskeutumisen parantamiseksi ja PAC-annoksen pienentämiseksi.

5. Levitystavat ja yleiset laitteet

PAC voidaan annostella tiivistetyn nesteen muodossa tai valmistaa jauheesta. Yleisiä asennus- ja laitteistonäkökohtia:

• Annostelupumput: peristalttisia tai kalvopumppuja, joissa on virtaussuhteellinen ohjaus, suositellaan tarkkuuden vuoksi.
• Säiliösekoitus: ruostumattomasta tai polyeteenistä valmistetut sekoitussäiliöt, joissa on asianmukainen sekoitus jauhemaisen PAC:n liuottamiseksi (jos käytössä) ja sedimentaation estämiseksi.
• Inline-staattiset sekoittimet voivat parantaa koagulantin hajoamista ennen flokkulaatioaltaita.
• Syöttökohta: ruiskuta PAC ennen nopean sekoituksen siipipyöriä tai staattisia sekoittimia hyvän kontaktin varmistamiseksi.

6. Turvallisuuden, varastoinnin ja käsittelyn parhaat käytännöt

PAC syövyttää joitain materiaaleja ja voi olla ärsyttävää. Turvallinen käsittely estää työntekijöiden loukkaantumisen ja tuotteen huonontumisen:

• Varastointi: Säilytä suljettuna viileässä, kuivassa, hyvin ilmastoidussa tilassa poissa suorasta auringonvalosta; tyypillinen säilyvyysaika vaihtelee formulaation mukaan (tarkista toimittajan tiedot).
• Rakennusmateriaalit: käytä HDPE:tä, polypropeenia tai ruostumatonta terästä (304/316) säiliöissä ja putkissa; Vältä alumiinia ja galvanoitua rautaa tiivistetyissä liuoksissa.
• Henkilönsuojaimet: käsineet, kemikaalisuojalasit ja esiliinat käsiteltäessä tiivistettyä PAC:ta; silmähuuhtelua ja suihkua tulee olla saatavilla.
• Vuotoreaktio: neutraloi pienet roiskeet kalsinoidulla soodalla (natriumkarbonaatti) ja huuhtele; noudata paikallisia määräyksiä koaguloituneiden kiinteiden aineiden hävittämisestä.

7. Yleisten ongelmien vianmääritys ja korjaavat toimet

Ongelma: Huono flokkimuodostus tai hidas laskeutuminen

Mahdollisia syitä ovat aliannostus, riittämätön sekoitusenergia, alhainen lämpötila tai liiallinen orgaaninen kuormitus. Toiminnot:

• Lisää PAC-annosta asteittain purkkitestin tulosten perusteella.
• Lisää pieniannoksinen polymeerihöytälöintiaine siltauksen apuna (testi 0,05–1,0 mg/L).
• Tarkista ja säädä sekoitusnopeudet/aika nopeissa/hitaissa sekoitusvaiheissa.

Ongelma: pH-poikkeama tai lisääntynyt alumiinijäännös

PAC voi alentaa pH:ta hieman; tarkkaile jäännösalumiinia erityisesti juomavettä varten. Toiminnot:

• Suorita tölkkitestit uudelleen mittaamalla jäännös Al ja pH; valitse annostasapainotuksen sameus ja jäännösvaatimukset.
• Jos Al-jäännös on korkea, pienennä annosta tai lisää laskeutumis-/suodatustehokkuutta; arvioida jäämiä vähentävien koagulanttien käyttöä.

8. Nopea annosteluohjetaulukko (tyypilliset aloituskohdat)

Alla olevassa taulukossa on konservatiiviset aloitusannokset tölkkitestausta varten – varmista aina raakavedesi purkitesti.

9. Lopulliset suositukset ja toimittajan tarkistuslista

Kun otat PAC:n käyttöön paikan päällä, varmista seuraavat seikat toimittajaltasi ja toimintatiimiltäsi:

• Hanki tekninen tietolehti (TDS), jossa näkyy aktiivinen Al-pitoisuus, emäksisyys, suositeltu käsittely ja säilyvyys.
• Pyydä materiaalien yhteensopivuusohjeita säiliöiden, pumppujen ja putkien osalta.
• Suorita rutiinipurkkitestit aina, kun lähteen veden ominaisuudet muuttuvat (kausiluonteisesti tai sääilmiöiden jälkeen).
• Seuraa jäännösalumiinia ja sameutta käsittelyn jälkeen varmistaaksesi paikallisten juomavesistandardien noudattamisen.