Introducere La punerea în funcțiune a unui sistem de apă uzată, sunt necesare experimente de-coagulare și sedimentare la scară mică. Fenomenul de plutire a flocului în timpul acestor experimente este o problemă comună, dar care merită analizată în profunzime. Acest lucru indică de obicei că unul sau mai multe aspecte cheie ale procesului experimental necesită ajustare.
Principalul motiv pentru care flocul plutește în loc să se scufunde este că densitatea flocului este mai mică decât apa sau că este susținută de forțe externe, cum ar fi bulele de aer. Putem investiga și rezolva sistematic această problemă din următoarele aspecte:
I. Analiza principalelor cauze și soluții
1. Probleme de dozare a PAC (clorura de polialuminiu).
Cauze:
- Dozare insuficientă: coloidul de hidroxid de aluminiu produs prin hidroliză este insuficient pentru a neutraliza complet încărcătura particulelor coloidale din apă, nereușind să formeze flocuri mari și dense.
- Dozare excesivă: PAC excesiv va determina inversarea sarcinii de suprafață a particulelor coloidale (de la negativ la pozitiv), ducând la restabilirea coloidului și la dificultăți de agregare. Simultan, hidroliza excesivă a sării de aluminiu va consuma alcalinitate, potențial făcând apa acidă, iar coloidul de hidroxid de aluminiu generat va fi prea ușor.
Solutii:
- Efectuați teste în pahar pentru a determina doza optimă. În general, începeți cu 50 mg/L și creșteți treptat (de exemplu, 50, 100, 150, 200 mg/L), observând formarea și sedimentarea flocurilor.
- Verificați dacă soluția PAC a expirat (de exemplu, din cauza timpului excesiv de preparare sau a precipitării prin hidroliză). Se recomandă soluția proaspăt preparată.
2. Probleme de dozare a PAM (poliacrilamidă).
Cauze:
- Pentru apele uzate generale, ar trebui utilizat PAM cationic deoarece particulele coloidale sunt de obicei încărcate negativ.
- Dacă PAM anionic este utilizat în mod greșit, acesta va respinge particulele încărcate negativ, ceea ce face dificilă crearea de punte.
- Dacă PAM neionic este utilizat în mod eronat, nepotrivirea sarcinii poate duce la rezultate slabe.
- Secvență de dozare incorectă: PAC trebuie adăugat mai întâi pentru amestecare rapidă și destabilizare. După un interval de aproximativ 1-2 minute, PAM trebuie adăugat pentru amestecare lentă și coagulare. Inversarea ordinii sau a unui interval prea scurt va reduce semnificativ eficacitatea.
- Dozare excesivă: PAM este un polimer cu greutate-moleculară- mare. Utilizarea excesivă poate crea un efect de „înfășurare-, făcând flocurile slăbite, cu conținut ridicat de apă și densitate scăzută, făcând astfel să plutească. Aceasta este una dintre cele mai probabile cauze ale plutirii flocului.
- Selectare incorectă a tipului PAM:
- Concentrația de PAM prea mare sau dizolvare insuficientă: Acest lucru duce la dispersie neuniformă în apa uzată, exces localizat și formarea de „aglomerări” care plutesc.
Solutii:
- Respectați cu strictețe ordinea „întâi PAC, apoi PAM” și controlați intervalul cu atenție.
- Efectuați teste cu o doză de PAM semnificativ redusă. Doza de PAM este de obicei foarte mică, posibil 1-5 mg/L sau chiar mai mică. Încercați să începeți cu 0,5 mg/L și să creșteți treptat.
- Confirmați că este utilizat PAM cationic. Consultați furnizorul sau consultați instrucțiunile produsului.
- Soluția PAM trebuie să fie bine agitată și dizolvată (de obicei necesită 40-60 de minute). Concentrația recomandată este de 0,1%-0,3% (părți la mie până la trei părți la mie).
3. Caracteristici de calitate a apelor uzate
Cauze:
- Niveluri ridicate de ulei sau materie organică în apă: Aceste substanțe au densitate scăzută și, atunci când sunt încapsulate de flocuri, reduc densitatea globală.
- Conținut excesiv de sare sau surfactant: Acest lucru poate afecta hidroliza și efectele de neutralizare a sarcinii ale reactivului.
- Încărcătură organică excesivă în apă: se formează flocuri „lipicioase” care încapsulează bule de aer.
Solutii:
- Dacă este posibil, înțelegeți sursa și componentele principale ale apei uzate.
- Încercați să reglați valoarea pH-ului. Intervalul optim de pH pentru PAC este în general 6,5-7,5. Un pH prea scăzut sau prea ridicat va afecta morfologia produșilor săi de hidroliză. Reglați pH-ul cu NaOH sau acid diluat și încercați din nou.
- Luați în considerare dacă este necesară pretratarea (cum ar fi separarea uleiului).
4. Funcționare experimentală și condiții hidraulice
Cauze:
- Etapa de dozare PAC: Necesită amestecare rapidă și viguroasă (de exemplu, 250-300 rpm, 30-60 secunde) pentru a asigura dispersia instantanee și uniformă a reactivului.
- Etapa de adăugare a PAM: este necesară amestecarea lentă și blândă (de exemplu, 40-60 rpm, 10-20 minute) pentru a promova creșterea flocului fără a le rupe.
- Intensitate și timp necorespunzător de amestecare:
- Aer introdus în timpul amestecării: Amestecarea viguroasă sau plasarea necorespunzătoare a agitatorului poate introduce cantități mari de aer în apă, formând microbule care aderă la flocuri și le fac să plutească.
- Timp insuficient de decantare: flocurile nu s-au compactat și așezat complet.
- Temperatură scăzută a apei: Când temperatura apei este sub 10 grade, hidroliza și vitezele de reacție încetinesc, rezultând flocuri mici, libere.
Solutii:
- Controlați cu strictețe procedura de amestecare în două-etape și intensitatea.
- Verificați adâncimea agitatorului pentru a evita crearea de turbulențe pe suprafața lichidului care introduc aer.
- Lăsați suficient timp de așezare (de exemplu, 30 de minute) și observați cu atenție modificările de-a lungul procesului.
II. Rezumatul pașilor rapid de depanare
1.Reduceți doza: reduceți semnificativ cantitatea de PAM adăugată; aceasta este cea mai probabilă și mai ușor variabilă de ajustat.
2.Verificați secvența: Confirmați secvența de dozare ca PAC → (agitare rapidă timp de 1-2 minute) → PAM → (agitare lentă).
3. Validați reactivii:
- Pregătiți apa uzată simulată folosind apă curată și argilă standard (de exemplu, caolin) pentru a testa eficacitatea PAC/PAM și pentru a exclude problemele de inactivare a reactivului.
- Confirmați tipul PAM.
4. Optimizați procesul:
- Efectuați un test sistematic în borcan, testând diferite doze de PAC (cu o cantitate fixă mică de PAM) și diferite doze de PAM (cu o doză optimă fixă de PAC) în pahare multiple.
- Verificați și reglați viteza și timpul de amestecare rapidă și lentă.
5. Observați detaliile:
- Are loc plutirea floculului în timpul amestecării sau după decantare? Plutirea în timpul amestecării este adesea legată de bulele de aer, în timp ce plutirea după decantare este adesea legată de faptul că flocurile sunt prea ușoare.
- Observați morfologia flocului: sunt nori mari și pufos-(posibil din cauza PAM excesivă) sau mici și tulburi (PAC insuficient sau amestecare inadecvată)?