Polyalumiinikloridi (usein lyhennetty PAC ) on laajalti käytetty epäorgaaninen koagulantti juomaveden ja jäteveden käsittelyssä. Jos kysyt " mikä on polyalumiinikloridi ”, käytännöllisin vastaus on, että se on a esihydrolysoitu alumiinipohjainen koagulantti Suunniteltu horjuttamaan hienojakoisia hiukkasia ja luonnollista orgaanista ainesta, jotta ne voidaan poistaa sedimentoimalla, vaahdottamalla ja suodattamalla.
Mitä polyalumiinikloridi on ja miksi se eroaa alunasta
Polyalumiinikloridi on perhe polymeeriset alumiinisuolat valmistettu osittain neutraloimalla alumiinikloridia. Toisin kuin aluna (alumiinisulfaatti), PAC on jo osittain hydrolysoitunut, mikä tarkoittaa, että se sisältää jakauman alumiinilajeja (mukaan lukien polymeroidut muodot), jotka muodostavat tehokkaammin vahvoja flokkeja laajemmassa toimintaikkunassa.
Keskeinen käytännön vaikutus
Koska PAC on esihydrolysoitu, se yleensä kuluttaa vähemmän alkalisuutta kuin aluna samalla koagulaatiotasolla. Monissa kasveissa tämä johtaa vakaampaan pH-säätöön ja vähentyneeseen emäksisten lisäystarpeeseen, kun raakaveden alkalisuus on alhainen.
- Aluna: yksinkertaisempi kemia, mutta usein kapeampi optimaalinen pH-alue ja suurempi alkalisuustarve.
- PAC: vahvempi varauksen neutralointi ja flokkien muodostuminen pienemmillä annoksilla monissa vesissä, erityisesti kylmissä tai matalassa sameusolosuhteissa.
Kuinka PAC toimii vedenkäsittelyssä
PAC poistaa sameutta ja väriä destabiloimalla negatiivisesti varautuneita kolloideja ja liuenneita orgaanisia aineita, jolloin ne aggregoituvat flokkeiksi, jotka voidaan erottaa. Käytännössä PAC:n suorituskyky selitetään yleensä kolmen päällekkäisen mekanismin kautta.
Mekanismeja, joilla on toiminnallisesti merkitystä
- Varauksen neutralointi: alumiinilajit neutraloivat hiukkasten pintavarauksen vähentäen hylkimistä, jolloin hiukkaset voivat törmätä ja tarttua.
- Adsorptio ja silloitus: polymeerilajit adsorboituvat hiukkasiin ja yhdistävät ne suuremmiksi aggregaatteiksi.
- Sweep floc (suuremmilla annoksilla): alumiinihydroksidisaostumat voivat peittää hienojakoisia kiintoaineita ja joitakin orgaanisia aineita.
Yhteinen käyttöetu on parantunut flokkilujuus: vertailukelpoisissa sekoitus- ja hydrauliolosuhteissa PAC:n tuottamat flokit kestävät usein leikkausta paremmin kuin alunahiutaleet, mikä voi parantaa selkeyttämisen vakautta ja suodattimen käyttöaikaa.
Näet tyypilliset lomakkeet, arvosanat ja tekniset tiedot
PAC:ta myydään nestemäisenä ja jauheena. Tuotteiden etiketeissä ilmoitetaan yleensä alumiinipitoisuus (usein ilmaistuna Al 2 O 3 ), emäksisyys (esineutraloinnin mitta), tiheys (nesteille) ja epäpuhtausrajat, jotka liittyvät juomaveteen tai teollisuuden päästöihin. Arvot vaihtelevat valmistajittain, mutta alla olevat vaihteluvälit ovat yleisiä hankinnoissa ja toiminnassa.
| Parametri | Nestemäinen PAC (tyypillinen) | PAC-jauhe (tyypillinen) | Miksi sillä on väliä |
|---|---|---|---|
| Alumiinipitoisuus (Al 2 O 3 ) | 10–18 % | 28–30 % | Asettaa annoslaskelmat ja käsitellyn tilavuuden hinnan. |
| Perusteet | 40–70 % | 50–80 % | Korkeampi emäksisyys tarkoittaa usein alhaisempaa alkaliteetin kulutusta ja parempaa kylmän veden suorituskykyä. |
| pH (tuote) | ~2-4 | Ei käytössä (kiinteä) | Syövytys-, yhteensopivuus- ja vuototorjuntasuunnittelu. |
| Liukenematon | Matala (toimittajan määrittelemä) | Matala (toimittajan määrittelemä) | Korkeat liukenemattomat aineet voivat likaa injektiokohdat ja vääristää annosvastetta. |
| Juomakelpoisten epäpuhtauksien rajat | CoA:ssa määritelty | CoA:ssa määritelty | Kriittinen juomaveden vaatimustenmukaisuuden ja kansanterveyden suojelun kannalta. |
Varmista juomaveden osalta, että tietty PAC-tuote on hyväksytty juomakelpoiseksi lainkäyttöalueellasi ja että toimittajasi toimittaa voimassa olevan analyysitodistuksen (CoA), joka osoittaa ihmisravinnoksi soveltuvat epäpuhtausrajat.
Missä PAC on hyödyllisin
Polyalumiinikloridi valitaan ensisijaisesti, kun käyttäjät tarvitsevat vahvaa sameudenpoistoa, parannettua flokkien muodostusta tai parempaa suorituskykyä vaihtelevissa raakavesiolosuhteissa. Sitä käytetään sekä kunnallisissa että teollisissa järjestelmissä.
Arvokkaita käyttötapauksia
- Juomaveden selkeytys: sameus ja värin vähentäminen ennen suodatusta, usein vakaampi suorituskyky kylmempinä vuodenaikoina.
- Pintavesi, jossa on luonnollista orgaanista ainetta: tukee joidenkin liuenneiden orgaanisten aineiden poistamista, jotka ohjaavat väriä ja desinfioivat sivutuotteiden esiasteita.
- Teollisuuden jäteveden esikäsittely: kiintoaineiden erottaminen ennen DAF-, laskeutus- tai kalvojärjestelmiä.
- Fosforin yhteissaostuksen tuki: voi täydentää biologisia järjestelmiä parantamalla kiintoaineiden talteenottoa (paikkakohtaiset tulokset riippuvat kemiasta ja luvista).
Monien vesien lähtökohtana PAC-annokset putoavat usein vesistöihin 10-50 mg/l valikoima (tuotteena), mutta erittäin sameat tapahtumat, epätavallinen alkalisuus ja korkea orgaaninen pitoisuus voivat nostaa optimaalisia annoksia korkeammalle. Vahvista aina purkitestauksella.
Kuinka asettaa ja optimoida PAC-annos käytännössä
Kaikkein puolusteltavissa oleva tapa määrittää PAC-annos on tölkkitesti, joka on sidottu mitattavissa oleviin tuloksiin (laskettu sameus, suodatettu sameus, UV254, väri tai alavirran suodattimen päähäviö). Koska PAC-tuotteiden emäksisyys ja alumiinipitoisuus vaihtelevat, annoksen optimointi tulee ilmaista sekä "mg/l tuotteena" että "mg/l Al:na" 2 O 3 ” johdonmukaisia vertailuja varten.
Käytännöllinen purkkitestin työnkulku
- Määritä tavoitteesi: esim. <0,3 NTU-suodatettu sameus tai tietty väri/UV254-vähennys.
- Testaa vähintään 5 annosta, jotka ulottuvat pienestä korkeaan (esimerkiksi 5, 10, 20, 35, 50 mg/l tuotteena).
- Pidä sekoitus johdonmukaisena: sekoita nopeasti dispergoitumista varten, sitten kontrolloitu flokkulaatio flokkulan koon ja vahvuuden tarkkailemiseksi.
- Kirjaa pH ennen ja jälkeen hyytymisen; jos pH poikkeaa, sisällytä rinnakkaiset testit alkaliteetin säädöllä.
- Arvioi laskeutunut vesi ja, kun mahdollista, simuloi suodatusta (paperisuodatin tai penkkisuodatin) tunnistaaksesi annos, joka minimoi sameutta ja parantaa suodatettavuutta.
Yleinen optimointimalli on, että selkeys paranee nopeasti tiettyyn pisteeseen asti, sitten tasanteille. Toiminnallinen "paras annos" on usein pienin annos, joka jatkuvasti saavuttaa tavoitteet säilyttäen samalla suodattimen käyttöajan ja minimoiden kemikaalikustannukset.
Käyttövaikutukset: pH, emäksisyys, liete ja suodattimet
PAC vaikuttaa enemmän kuin pelkän sameuden poistoon. Laitoksen päivittäinen suorituskyky riippuu siitä, kuinka PAC muuttaa pH:ta, kuinka paljon lietettä tuotetaan ja pysyykö suodatus vakaana.
pH ja alkalisuus
Monet järjestelmät pitävät PAC:ta toimivana noin käyttökelpoisen pH-ikkunan yli 5,5–9,0 , mutta todellinen optimi on vesikohtainen. Jos raakavedesi alkalisuus on alhainen, PAC voi silti alentaa pH:ta; Erona on, että se tekee sen usein vähemmän aggressiivisesti kuin aluna vastaavalla suorituskyvyllä, erityisesti korkeammilla emäksisyysasteikoilla.
Lietteen tilavuus ja vedenpoisto
Lähdevedestä ja annoksesta riippuen joissakin laitoksissa lietteen tilavuus on pienempi kuin aluna, koska tehokas koagulaatio voidaan saavuttaa pienemmällä massan lisäyksellä. Käytännössä se on järkevää hoitaa 10–30 % lietteen vähentäminen hypoteesina, joka vahvistetaan kontrolloidun kokeen aikana, eikä taattua tulosta.
Suodattimen suorituskyky
- Jos hiutaleet ovat liian pieniä (aliannos tai huono sekoitus), sameus voi kulkeutua selkeytinten ja kuormitussuodattimien läpi lyhentäen ajoa.
- Jos yliannostus tapahtuu, lataus voi kääntyä ja selkeys voi huonontua; tämä näkyy usein "pin flokkina" ja kohonneena jäteveden sameana.
- Paras toimintapiste näkyy yleensä nopea asettuminen , kimmoisa flokki ja vakaa suodatettu sameus hallittavalla painehäviöllä.
Käsittely, varastointi ja turvallisuus
Nestemäinen PAC on yleensä hapanta ja voi syövyttää yhteensopimattomia metalleja. Turvallinen ja luotettava käyttö edellyttää oikeaa materiaalivalintaa, toissijaista eristystä ja selkeitä toimintatapoja siirtoja ja roiskeita varten.
Käytännön käsittelyn tarkistuslista
- Käytä happamille alumiinisuoloille sopivia kemikaaleja kestäviä säiliöitä ja putkia (varmista yhteensopivuus tuotteen käyttöturvallisuustiedotteen ja toimittajan ohjeiden kanssa).
- Säilytä toissijainen suojarakennus, joka on mitoitettu uskottavia vuototilanteita varten ja suojaa jäätymiseltä tai liialliselta kuumuudelta toimittajan suositusten mukaan.
- Vältä PAC:n sekoittamista yhteensopimattomien kemikaalien kanssa jaetuissa linjoissa tai huonosti huuhdelluissa jakoputkissa; tahattomat reaktiot voivat aiheuttaa saostumista ja tukkeutumista.
- Kouluta käyttäjiä roiskesuojauksesta ja happamien liuosten ensiapuvaiheista; noudata käyttöturvallisuustiedotetta (SDS).
Jos olet vaihtamassa aluna- tai rautasuoloista, suunnittele vaiheittainen siirtyminen: kalibroi annostelupumput uudelleen, tarkista syöttöpisteen sekoitus ja validoi puhdistetun veden laatu sekä keskimääräisissä että pahimmassa tapauksessa raakaveden olosuhteissa.
Kuinka valita PAC-tuote ja välttää yleiset vikatilat
"PAC" ei ole käytännössä yksi yhtenäinen kemikaali; tuotteet eroavat emäksisyydestä, alumiinipitoisuudesta ja epäpuhtauksien hallinnasta. Valinta tulee ohjata hoitotavoitteesi ja toiminnalliset rajoitukset, ei vain toimitettu hinta.
Hankinta- ja käyttöönottotarkastukset
- Vahvista tuotteen luokka (juominen vs. teollisuuskäyttöön) ja vaadi voimassa oleva CoA, joka osoittaa alumiinipitoisuuden ja asiaankuuluvat epäpuhtaudet.
- Stjaardoi annosraportointi: seuraa mg/l tuotteena and mg/l Al:na 2 O 3 vertailla toimittajia reilusti.
- Varmista, että syöttöpiste tarjoaa välittömän dispersion (nopea sekoitus) ennen flokkulaatiota; huono hajonta on usein heikon suorituskyvyn perussyy.
- Suorita rinnakkaiset purkkitestit vaihtaessasi tuotteita; jopa samalla "PAC"-merkinnällä optimaaliset annokset voivat muuttua olennaisesti.
Signaalien ja korjausten vianetsintä
- Kasvava jäteveden sameus annoksen suurentamisen jälkeen: epäilty yliannostus/veloituksen peruuttaminen; pienennä annosta ja vahvista purkitestauksella.
- Pin floc ja huono laskeutuminen: tarkista nopean sekoituksen intensiteetti ja ruiskutussulun sijoitus; parantaa dispersiota ennen kemian vaihtamista.
- Odottamaton pH:n lasku: Vahvista alkalisuus ja harkitse korkeamman emäksisen PAC:n tai kontrolloidun emäksisen lisäyksen käyttöä.
- Linjan tukkeutuminen tai valkoisia kerrostumia: Tarkista yhteensopimattomien kemiallisten sekoitusten, pysähtyneiden kuolleiden jalkojen tai riittämättömien huuhtelukäytäntöjen varalta.
Luotettavin toiminnallinen takeaway on yksinkertainen: PAC toimii parhaiten, kun annossäätöä, sekoittamista ja seurantaa käsitellään yhtenä järjestelmänä . Pelkän kemikaaliannoksen optimointi ilman dispersion, flokkulaatioenergian tai pH-/emäksisyysrajoitusten kiinnittämistä rajoittaa yleensä suorituskykyä.
