Вступ Під час введення в експлуатацію системи водовідведення необхідні невеликі-експерименти з коагуляції та седиментації. Явище спливання пластівців під час цих експериментів є поширеною проблемою, але її варто детально проаналізувати. Зазвичай це означає, що один або кілька ключових аспектів експериментального процесу потребують коригування.
Основна причина того, що пластівці плавають, а не тонуть, полягає в тому, що щільність пластівців менша, ніж у води, або вони підтримуються зовнішніми силами, наприклад бульбашками повітря. Ми можемо систематично досліджувати та вирішувати цю проблему з таких аспектів:
I. Аналіз основних причин і шляхів вирішення
1. Проблеми з дозуванням PAC (поліалюмінію хлориду).
Причини:
- Недостатнє дозування: колоїду гідроксиду алюмінію, який утворюється в результаті гідролізу, недостатньо для повної нейтралізації заряду колоїдних частинок у воді, не утворюючи великих і щільних пластівців.
- Надмірне дозування: надмірне PAC призведе до зміни поверхневого заряду колоїдних частинок (з негативного на позитивний), що призведе до рестабілізації колоїду та труднощів з агрегацією. Водночас надмірний гідроліз солі алюмінію споживатиме лужність, потенційно роблячи воду кислою, а утворений колоїд гідроксиду алюмінію буде занадто легким.
рішення:
- Проведіть тести в склянці, щоб визначити оптимальне дозування. Як правило, починайте з 50 мг/л і поступово збільшуйте (наприклад, 50, 100, 150, 200 мг/л), спостерігаючи за утворенням пластівців і осіданням.
- Перевірте, чи закінчився термін придатності розчину PAC (наприклад, через надмірний час приготування або гідролізний осад). Рекомендується свіжоприготований розчин.
2. Проблеми дозування PAM (поліакриламіду).
Причини:
- Для загальних стічних вод слід використовувати катіонний PAM, оскільки колоїдні частинки зазвичай негативно заряджені.
- Якщо помилково використати аніонний PAM, він буде відштовхувати негативно заряджені частинки, ускладнюючи перемикання.
- Якщо неіонний PAM використовується помилково, невідповідність заряду може призвести до поганих результатів.
- Неправильна послідовність дозування: спочатку потрібно додати PAC для швидкого змішування та дестабілізації. Приблизно через 1-2 хвилини необхідно додати PAM для повільного перемішування та сприяння коагуляції. Змінний порядок або занадто короткий інтервал значно знизить ефективність.
- Надмірне дозування: PAM є високо{0}}молекулярним-полімером. Надмірне використання може створити ефект «загортання», внаслідок чого лусочки стануть пухкими, з високим вмістом води та низькою щільністю, що спричинить їх спливання. Це одна з найімовірніших причин спливання пластівців.
- Неправильний вибір типу PAM:
- Надто висока концентрація PAM або недостатнє розчинення: це призводить до нерівномірного розподілу в стічній воді, локального надлишку та утворення «згустків», які плавають.
рішення:
- Суворо дотримуйтеся порядку «спочатку PAC, потім PAM» і ретельно контролюйте інтервал.
- Проведіть тести зі значно зниженою дозою PAM. Дозування PAM зазвичай дуже мала, можливо, 1-5 мг/л або навіть нижче. Спробуйте почати з 0,5 мг/л і поступово збільшувати.
- Переконайтеся, що використовується катіонний PAM. Зверніться до постачальника або ознайомтеся з інструкціями до продукту.
- Розчин PAM необхідно ретельно перемішати та розчинити (зазвичай це вимагає 40-60 хвилин). Рекомендована концентрація становить 0,1%-0,3% (частинок на тисячу до трьох частин на тисячу).
3. Характеристики якості стічних вод
Причини:
- Високий вміст нафти або органічних речовин у воді: ці речовини мають низьку щільність і, будучи інкапсульованими пластівцями, зменшують загальну щільність.
- Надмірний вміст солі або поверхнево-активної речовини: це може вплинути на ефект гідролізу та нейтралізації заряду реагенту.
- Надмірне органічне навантаження у воді: це утворює «липкі» пластівці, які інкапсулюють бульбашки повітря.
рішення:
- Якщо можливо, зрозумійте джерело та основні компоненти стічних вод.
- Спробуйте відрегулювати значення pH. Оптимальний діапазон pH для PAC зазвичай становить 6,5-7,5. Занадто низький або занадто високий рН вплине на морфологію його продуктів гідролізу. Відрегулюйте pH за допомогою NaOH або розведеної кислоти та повторіть спробу.
- Подумайте, чи потрібна попередня обробка (наприклад, відділення масла).
4. Експериментальна робота та гідравлічні умови
Причини:
- Етап дозування PAC: вимагає швидкого та енергійного перемішування (наприклад, 250-300 об/хв, 30-60 секунд) для забезпечення миттєвого та рівномірного розподілу реагенту.
- Етап додавання PAM: потрібне повільне, обережне змішування (наприклад, 40-60 об/хв, 10-20 хвилин), щоб сприяти зростанню пластівців, не порушуючи їх.
- Неправильна інтенсивність і час змішування:
- Повітря потрапляє під час змішування: Інтенсивне змішування або неправильне розміщення мішалки може ввести велику кількість повітря у воду, утворюючи мікробульбашки, які прилипають до пластівців і змушують їх спливати.
- Недостатній час відстоювання: пластівці не повністю ущільнилися та осіли.
- Низька температура води: коли температура води нижче 10 градусів, гідроліз і швидкість реакції сповільнюються, що призводить до утворення дрібних пухких пластівців.
рішення:
- Суворо контролюйте дво{0}}процедуру та інтенсивність змішування.
- Перевірте глибину мішалки, щоб уникнути утворення вихрів на поверхні рідини, через які потрапляє повітря.
- Дайте достатньо часу для відстоювання (наприклад, 30 хвилин) і уважно спостерігайте за змінами протягом процесу.
II. Короткий опис кроків швидкого усунення несправностей
1. Зменшіть дозу: значно зменшіть кількість доданого PAM; це найбільш імовірна і найлегша змінна для коригування.
2. Перевірте послідовність: підтвердьте послідовність дозування: PAC → (швидке перемішування протягом 1-2 хвилин) → PAM → (повільне перемішування).
3. Перевірте реагенти:
- Підготуйте імітацію стічних вод, використовуючи чисту воду та стандартну глину (наприклад, каолін), щоб перевірити ефективність PAC/PAM і виключити проблеми з інактивацією реагентів.
- Підтвердьте тип PAM.
4. Оптимізуйте процес:
- Виконайте систематичний тест Jar, перевіряючи різні дозування PAC (з фіксованою невеликою кількістю PAM) і різні дозування PAM (з фіксованою оптимальною дозою PAC) у кількох склянках.
- Перевірте та відрегулюйте швидкість і час швидкого та повільного перемішування.
5. Зверніть увагу на деталі:
- Чи відбувається спливання пластівців під час перемішування чи після відстоювання? Спливання під час перемішування часто пов’язане з бульбашками повітря, тоді як спливання після осідання часто пов’язане з надто легкими пластівцями.
- Зверніть увагу на морфологію пластівців: вони схожі на велику та пухнасту хмару-(можливо, через надмірну кількість PAM) чи дрібні та каламутні (недостатній PAC або неадекватне змішування)?