Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Pekingin Guoneng Zhongdian energiansäästö- ja ympäristönsuojeluteknologian Co., Ltd., Peking 100022; 2. Kiinan öljyyliopisto (Peking), Peking 102249)
Tiivistelmä: Jätevesien ja jätevesien käsittelyssä PAC:ta ja PAM:ia on käytetty laajalti yleisinä flokkulantteina ja koagulantteina. Tässä artikkelissa esitellään Pac-Pamin sovellustehokkuus ja tutkimustilanne eri aloilla, kuvataan lyhyesti eri tutkijoiden ymmärrystä ja näkemyksiä Pac-Pamin yhdistelmästä sekä analysoidaan kattavasti Pac-Pamin sovellusvaatimuksia ja periaatteita erilaisissa kokeellisissa olosuhteissa ja kenttäolosuhteissa. Katsauksen sisällön ja analyysitulosten perusteella tässä artikkelissa tuodaan esiin Pac-Pamin sisäinen periaate sovellettuna erilaisiin työolosuhteisiin ja huomautetaan, että PAC:n ja PAM:n yhdistelmällä on myös puutteita, ja sen käyttötapa ja annostus on päätettävä tilanteen mukaan.
Avainsanat: polyalumiinikloridi; Polyakryyliamidi; Vedenkäsittely; Flokkulaatio
0 Johdanto
Teollisuuden alalla polyalumiinikloridin (PAC) ja polyakryyliamidin (PAM) yhdistetty käyttö jätevesien ja vastaavien jätteiden käsittelyssä on muodostanut kypsän teknologiaketjun, mutta sen yhteinen toimintamekanismi ei ole selvä, ja myös annossuhde eri työolosuhteissa eri aloilla on erilainen.
Tässä artikkelissa analysoidaan kattavasti suurta määrää asiaankuuluvaa kirjallisuutta kotimaassa ja ulkomailla, esitetään yhteenveto PAC:n ja PAC:n yhdistelmämekanismista ja esitetään kattavia tilastoja erilaisista empiirisistä johtopäätöksistä yhdistettynä PAC:n ja PAM:n todelliseen vaikutukseen eri toimialoilla, millä on ohjaavaa merkitystä jatkotutkimukselle asiaan liittyvillä aloilla.
1. Esimerkki pac-pamin kotimaisesta sovellustutkimuksesta
PAC:n ja PAM:n silloittavaa vaikutusta käytetään kaikilla elämänaloilla, mutta annostus ja tukevat hoitomenetelmät vaihtelevat eri työolosuhteissa ja hoitoympäristöissä.
1.1 kotitalousjätevesi ja yhdyskuntaliete
Zhao Yueyang (2013) ja muut testasivat PAM:n koagulanttivaikutusta PAC:n ja PAFC:n koagulanttiapuna sisätestausmenetelmällä. Kokeessa havaittiin, että PAC:n koagulaatiovaikutus PAM-koagulaation jälkeen lisääntyi huomattavasti.
Wang Mutong (2010) ja muut tutkivat PAC:n ja PA:n käsittelyvaikutusta kaupungin kotitalousjätevesiin ja tutkivat COD-poistotehokkuutta ja muita indikaattoreita ortogonaalisten kokeiden avulla.
Lin yingzi (2014) ym. tutkivat PAC:n ja PAM:n tehostunutta koagulaatiovaikutusta leviin vedenkäsittelylaitoksessa. Yang Hongmei (2017) ym. tutkivat yhdistelmäkäytön puhdistusvaikutusta kimchi-jätevesiin ja katsoivat, että optimaalinen pH-arvo on 6.
Fu peiqian (2008) ym. tutkivat komposiittiflokkulantin vaikutusta veden uudelleenkäyttöön. Mittaamalla epäpuhtauksien, kuten sameuden, pinta-aktiivisen hiukkasmäärän, kemiallisen hapenkulutuksen (COD) ja fosfaatin, poistovaikutuksia vesinäytteistä havaittiin, että komposiittiflokkulantilla on hyvä poistovaikutus kaikenlaisiin epäpuhtauksiin.
Cao Longtian (2012) ja muut ottivat käyttöön komposiittiflokkausmenetelmän ratkaistakseen hitaan reaktionopeuden, kevyiden flokkien ja vaikeiden uppoamisten aiheuttamat ongelmat Koillis-Kiinan vedenkäsittelyprosessissa talven alhaisen lämpötilan vuoksi.
Liu Hao (2015) ym. tutkivat komposiittiflokkulantin käsittelyvaikutusta kotitalousjäteveden vaikeasti sedimentoituvaan ja sameutta vähentävään suspensioon ja havaitsivat, että tietyn määrän PAM-flokkulaattia lisääminen samanaikaisesti PAM:n ja PAC:n kanssa voi edistää lopullista käsittelyvaikutusta.
1.2 Jätevedet painatus- ja värjäysjätevedet sekä paperinvalmistusjätevedet
Zhang Lanhe (2015) ym. tutkivat kitosaanin (CTS) ja koagulantin koordinaatiovaikutusta paperinvalmistusjäteveden käsittelyssä ja havaitsivat, että kitosaanin lisääminen oli parempi vaihtoehto.
Kemiallisen hapenkulutuksen (COD) ja sameuden poistonopeudet nousivat 13,2 % ja 5,9 %.
Xie Lin (2010) tutki PAC:n ja PAM:n yhdistetyn käsittelyn vaikutusta paperinvalmistuksen jätevesiin.
Liu Zhiqiang (2013) ja muut käyttivät itse valmistettua PAC:ta ja PAC-komposiittiflokkulanttia yhdistettynä ultraääneen paino- ja värjäysjäteveden käsittelyyn. Pääteltiin, että paras käsittelyvaikutus oli, kun pH-arvo oli 11–13, PAC lisättiin ensin ja sekoitettiin 2 minuuttia ja sitten PAC lisättiin ja sekoitettiin 3 minuuttia.
Zhou Danni (2016) ja muut tutkivat PAC + PAM -yhdisteen vaikutusta kotitalousjätevesien käsittelyyn, vertasivat biologisen kiihdyttimen ja biologisen vastalääkkeen käsittelyvaikutuksia ja havaitsivat, että PAC + PAM oli biologista käsittelymenetelmää parempi öljyn poistossa, mutta PAC + PAM oli paljon parempi kuin biologinen käsittelymenetelmä vedenlaadun myrkyllisyyden osalta.
Wang Zhizhi (2014) ym. tutkivat paperinvalmistuksen keskivaiheen jäteveden käsittelymenetelmää PAC:n ja PAM:n koaguloinnilla osana menetelmää. Kun PAC:n annostus on 250 mg/l, PAM:n annostus on 0,7 mg/l ja pH-arvo on lähes neutraali, COD:n poistoaste on 68 %.
Zuo Weiyuan (2018) ja muut tutkivat ja vertailivat Fe3O4:n / PAC:n / PAM:n sekaflokkausvaikutusta. Testi osoittaa, että kun näiden kolmen suhde on 1:2:1, paino- ja värjäysjäteveden käsittelyvaikutus on paras.
LV sining (2010) ym. tutkivat PAC:n ja PAM:n yhdistelmän käsittelyvaikutusta keskivaiheen jätevesiin. Tutkimus osoittaa, että yhdistelmäflokkausvaikutus on paras happamassa ympäristössä (pH 5). PAC:n annostus on 1200 mg/l, PAM:n annostus on 120 mg/l ja turskan poistoaste on yli 60 %.
1.3 kivihiilen kemiallinen jätevesi ja jalostuksen jätevesi
Yang Lei (2013) ym. tutkivat PAC:n ja PAM:n koagulaatiovaikutusta hiiliteollisuuden jäteveden käsittelyssä, vertasivat jäännössameutta eri suhteilla ja antoivat PAM:n säädetyn annostuksen eri alkusameuden mukaan.
Fang Xiaoling (2014) ja muut vertasivat PAC + Chi:n ja PAC + PAM:n koagulaatiovaikutusta jalostamon jäteveteen. He päättelivät, että PAC + Chi:llä oli parempi flokkulaatiovaikutus ja korkeampi COD-poistotehokkuus. Kokeelliset tulokset osoittivat, että optimaalinen sekoitusaika oli 10 minuuttia ja optimaalinen pH-arvo oli 7.
Deng Lei (2017) ym. tutkivat PAC:n + PAM:n flokkulaatiovaikutusta porausnesteen jäteveteen, ja COD-poistoaste nousi yli 80 prosenttiin.
Wu Jinhua (2017) ym. tutkivat kivihiilikemiallisen jäteveden käsittelyä koagulaatiolla. PAC:n pitoisuus on 2 g/l ja PAM:n pitoisuus 1 mg/l. Koe osoittaa, että paras pH-arvo on 8.
Guo Jinling (2009) ym. tutkivat komposiittiflokkulaation vedenkäsittelyvaikutusta ja katsoivat, että poistovaikutus oli paras, kun PAC:n annostus oli 24 mg/l ja PAM:n 0,3 mg/l.
Lin Lu (2015) ym. tutkivat pac-pam-yhdistelmän flokkausvaikutusta emulgoitua öljyä sisältävään jäteveteen eri olosuhteissa ja vertasivat yksittäisen flokkulantin vaikutusta. Lopullinen annostus on: PAC 30 mg/l, pam 6 mg/l, ympäristön lämpötila 40 ℃, neutraali pH-arvo ja sedimentaatioaika yli 30 minuuttia. Suotuisimmissa olosuhteissa COD-poistotehokkuus on noin 85 %.
2 johtopäätöstä ja ehdotuksia
Polyalumiinikloridin (PAC) ja polyakryyliamidin (PAM) yhdistelmää on käytetty laajalti kaikilla elämänaloilla. Sillä on suuri potentiaali jätevesien ja lietteen käsittelyssä, ja sen teollista arvoa on tutkittava lisää.
PAC:n ja PAM:n yhdistelmämekanismi perustuu pääasiassa PAM:n makromolekyyliketjun erinomaiseen venyvyyteen, joka yhdistettynä PAC:n Al3+-ioneihin ja PAM:n –O-ioneihin muodostaa vakaamman verkkorakenteen. Verkkorakenne voi stabiilisti ympäröidä muita epäpuhtauksia, kuten kiinteitä hiukkasia ja öljypisaroita, joten sillä on erinomainen puhdistusteho monenlaisia epäpuhtauksia sisältävälle jätevedelle, erityisesti öljyn ja veden rinnakkaiselolle.
Samaan aikaan PAC:n ja PAM:n yhdistelmällä on myös haittoja. Muodostuneen flokkulaatin vesipitoisuus on korkea, ja sen vakaa sisäinen rakenne johtaa korkeampiin toissijaisen käsittelyn vaatimuksiin. Siksi PAC:n ja PAM:n yhdistelmän jatkokehitys on edelleen vaikeiden ja haasteiden edessä.
Julkaisun aika: 09.10.2021