คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการแข็งตัวของ PAC และหลักการจับตะกอน คู่มือทางเทคนิคที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัดน้ำ

คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการแข็งตัวของ PAC และการจับตะกอน: การปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัดน้ำอย่างครอบคลุม

ในการบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมต่างๆ การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ การบำบัดน้ำเสียชุมชน และกระบวนการบำบัดน้ำเสียจากการทำเหมืองโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC)เป็นหนึ่งในสารตกตะกอนโพลีเมอร์อนินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เจ้าหน้าที่วิศวกรรมจำนวนมากในการปฏิบัติงานจริงยังคงมองว่าการแข็งตัวและการตกตะกอนเป็นกระบวนการเดียวกัน ซึ่งนำไปสู่การออกแบบอุปกรณ์ การจ่ายสารเคมี และการตั้งค่าพารามิเตอร์การผสมที่ไม่สมเหตุสมผล ซึ่งจะส่งผลต่อผลการรักษาโดยรวม

แม้ว่าทั้งสองขั้นตอนนี้จะมีความสัมพันธ์กัน แต่ก็มีกลไกการดำเนินการ เป้าหมายการดำเนินงาน และข้อกำหนดในการผสมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง มีเพียงการเข้าใจความแตกต่างระหว่างการแข็งตัวของ PAC และการตกตะกอนของ PAC อย่างถูกต้องเท่านั้นจึงจะสามารถดึงประสิทธิภาพการบำบัดโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์มาใช้อย่างเต็มที่ เพื่อให้ได้อัตราการกำจัดความขุ่นที่สูงขึ้น ปริมาณสารแขวนลอยทั้งหมด (TSS) ที่ลดลง และคุณภาพน้ำทิ้งที่เสถียรยิ่งขึ้น

บทความนี้จะให้รายละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงาน สภาพการทำงานที่เหมาะสม และข้อมูลสำคัญในการออกแบบทางวิศวกรรมของ PAC ในทั้งสองขั้นตอน และช่วยคุณเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการบำบัดน้ำ PAC ทั้งหมด

การแข็งตัวคืออะไร?

การแข็งตัวเป็นจุดเริ่มต้นทางเคมีของปฏิกิริยาบำบัดน้ำทั้งหมด

การแข็งตัวเป็นปฏิกิริยาขั้นแรกหลังจากที่ PAC เข้าสู่แหล่งน้ำ และยังเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เร็วที่สุดในกระบวนการบำบัดน้ำทั้งหมดอีกด้วย เมื่อเติมโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) ลงในน้ำดิบ ส่วนประกอบอะลูมิเนียมแอคทีฟของมันจะกระจายตัวอย่างรวดเร็วและทำปฏิกิริยากับอนุภาคคอลลอยด์ที่มีประจุลบในทันที

เนื่องจากตะกอน คอลลอยด์ อินทรียวัตถุ และอนุภาคแขวนลอยในแหล่งน้ำธรรมชาติมักจะมีประจุลบ จึงสามารถลอยอยู่ในน้ำได้อย่างเสถียรเป็นเวลานาน และไม่ตกตะกอนตามธรรมชาติได้ง่าย ไอออนโพลีนิวเคลียร์ไฮดรอกซีอะลูมิเนียมที่ปล่อยออกมาจาก PAC สามารถทำให้ประจุบนพื้นผิวของอนุภาคเป็นกลางได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ประจุสูญเสียความเสถียรทางไฟฟ้าสถิต และสร้างสภาวะสำหรับการรวมตัวของอนุภาคในภายหลัง

กระบวนการนี้คือการแข็งตัวซึ่งมีสาระสำคัญอยู่การทำให้เป็นกลางของประจุและการทำให้อนุภาคไม่เสถียร แทนที่จะก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่

ดังนั้นในกระบวนการใช้สารเคมีบำบัดน้ำ PAC การแข็งตัวจะกำหนดว่าการตกตะกอนภายหลังสามารถดำเนินการได้อย่างราบรื่นหรือไม่ และยังเป็นรากฐานสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบบำบัดทั้งหมดอีกด้วย

เหตุใดการแข็งตัวจึงต้องผสมอย่างรวดเร็ว?

เนื่องจากการแข็งตัวเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นทันที PAC จึงต้องกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งแหล่งน้ำในเวลาอันสั้น

โดยปกติจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีถึงไม่กี่วินาทีนับจากวินาทีที่ PAC สัมผัสกับแหล่งน้ำจนกระทั่งการปรับประจุให้เป็นกลางเสร็จสมบูรณ์

หากความเร็วการผสมไม่เพียงพอ PAC จะไม่สามารถแพร่กระจายได้เพียงพอ อนุภาคบางตัวอาจเกิดปฏิกิริยาแล้วในขณะที่อนุภาคอื่นๆ ยังคงอยู่ในสถานะเสถียร ซึ่งท้ายที่สุดส่งผลให้:

ประสิทธิภาพการใช้สารเคมีลดลง

อัตราการกำจัดความขุ่นลดลง

ปริมาณการใช้สารเคมีที่เพิ่มขึ้น

ประสิทธิภาพการตกตะกอนที่ตามมาลดลง

ความคงตัวของคุณภาพน้ำทิ้งลดลง

ดังนั้น ในระบบบำบัดน้ำทางอุตสาหกรรม โดยทั่วไปการแข็งตัวจะถูกกำหนดค่าด้วยอุปกรณ์ผสมอย่างรวดเร็วที่เป็นอิสระ เช่น Flash Mixer หรือเครื่องกวนเชิงกลความเร็วสูง- เพื่อให้แน่ใจว่า PAC สามารถสัมผัสกับอนุภาคทั้งหมดได้อย่างรวดเร็ว

สำหรับโครงการวิศวกรรมที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการแข็งตัวของ PACการผสมอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอมีความสำคัญมากกว่าการเพิ่มปริมาณ PAC

เหตุใด PAC จึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในระยะการแข็งตัวของเลือด

เมื่อเทียบกับอะลูมิเนียมซัลเฟต (Alum) แบบดั้งเดิมโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC)มีข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่ชัดเจนเนื่องจาก PAC เป็นสารตกตะกอนโพลีเมอร์อนินทรีย์อนินทรีย์ก่อน-

โครงสร้างอะลูมิเนียมโพลีเมอร์ที่มีฤทธิ์สูงจำนวนมากได้ก่อตัวขึ้นแล้วภายใน PAC โดยเฉพาะอย่างยิ่งโพลีแคตชัน $\\text{Al__{13}$ ที่มีอยู่อย่างเสถียร ซึ่งสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการจับตัวเป็นก้อนได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิสที่ซับซ้อนบน-ที่ไซต์งาน

ดังนั้นเมื่อ PAC เข้าสู่น้ำดิบก็สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้อย่างรวดเร็ว:

การวางตัวเป็นกลางของประจุ

ความคงตัวของคอลลอยด์

การก่อตัวของจุลภาค-

การสร้างเงื่อนไขปฏิกิริยาสำหรับการตกตะกอน

ในทางตรงกันข้าม สารส้มแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในน้ำให้เสร็จสิ้น-ทีละ-ทีละขั้นก่อนที่จะสร้างไอออนอะลูมิเนียมที่แอคทีฟได้ ดังนั้นความเร็วของปฏิกิริยาทั้งหมดจึงช้าลงอย่างมาก

นอกจากนี้ กระบวนการไฮโดรไลซิสของสารส้มยังได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลง pH ได้ง่ายอีกด้วย ในฤดูที่มีอุณหภูมิต่ำ-หรือเมื่อค่า pH ของน้ำดิบเบี่ยงเบนไปจากช่วงที่เหมาะสม ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสมักจะไม่สามารถดำเนินการได้เต็มที่ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการบำบัดลดลง

เนื่องจากส่วนประกอบออกฤทธิ์ของ PAC ได้รับการก่อตัวล่วงหน้า จึงมีการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลง pH ได้ดีขึ้น และยังคงสามารถรักษาประสิทธิภาพการจับตัวเป็นก้อนสูงภายใต้อุณหภูมิต่ำ ความขุ่นสูง และสภาวะคุณภาพน้ำที่ซับซ้อน นี่เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้องค์กรอุตสาหกรรม โรงงานน้ำเทศบาล และโครงการเหมืองแร่หันมาใช้กันมากขึ้นเรื่อยๆสารตกตะกอน PAC ประสิทธิภาพสูง.

สภาวะการทำงานของการแข็งตัวที่แนะนำสำหรับ PAC

เพื่อที่จะใช้ประสิทธิภาพของ PAC อย่างเต็มที่ในขั้นตอนการแข็งตัว ขอแนะนำว่าระบบผสมแบบเร็วมีคุณสมบัติตรงตามพารามิเตอร์การทำงานต่อไปนี้:

พารามิเตอร์ข้างต้นสามารถช่วยให้ PAC บรรลุการแพร่กระจายที่สม่ำเสมอในเวลาที่สั้นที่สุด ปรับปรุงการใช้สารเคมี และสร้างไมโครฟล็อคที่เสถียร-สำหรับระยะการจับตัวเป็นก้อนที่ตามมา

เป็นที่น่าสังเกตว่าหากค่า G ต่ำเกินไป การสัมผัสระหว่าง PAC และอนุภาคจะไม่เพียงพอ หากเวลาผสมเร็วนานเกินไปจะสิ้นเปลืองพลังงานและมีผลจำกัดในการปรับปรุงผลการแข็งตัวของเลือด ดังนั้นในการกระบวนการ PAC สำหรับการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมพารามิเตอร์การทำงานควรได้รับการปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมผ่านการทดสอบ Jar ตามคุณลักษณะของน้ำดิบ

การแข็งตัวและการตกตะกอนไม่ใช่กระบวนการเดียวกัน

ผู้ปฏิบัติงานบำบัดน้ำจำนวนมากคุ้นเคยกับการเรียกการแข็งตัวและการตกตะกอนรวมกันว่า "การแข็งตัว" แต่จากมุมมองของกระบวนการ ทั้งสองทำงานที่แตกต่างกันจริงๆ

การแข็งตัวเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เสร็จสิ้นอย่างรวดเร็วโดยมีเป้าหมายหลักคือกำจัดแรงผลักไฟฟ้าสถิตระหว่างอนุภาคและทำให้คอลลอยด์ไม่คงตัว ในขณะที่การตกตะกอนเป็นกระบวนการรวมทางกายภาพลำดับต่อมาที่ส่งเสริมให้ไมโครฟล็อกที่ไม่เสถียรอยู่แล้ว-เหล่านี้เกิดการชนกันและเติบโตอย่างต่อเนื่องภายใต้การกวนช้าๆ และก่อตัวเป็นฟล็อกอนุภาคขนาดใหญ่ที่สามารถเกาะตัวได้อย่างรวดเร็วในที่สุด

ดังนั้นทั้งสองไม่เพียงแต่แตกต่างกันในกลไกการออกฤทธิ์เท่านั้น แต่ยังมีข้อกำหนดที่ตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิงสำหรับการออกแบบอุปกรณ์และเงื่อนไขการผสมอีกด้วย

เนื่องจากทั้งสองต้องการสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ระบบบำบัดน้ำสมัยใหม่จึงมักจะใช้โซนผสมอย่างรวดเร็วและโซนจับตัวเป็นก้อนช้าที่เป็นอิสระเพื่อให้แน่ใจว่า PAC สามารถใช้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในทั้งสองขั้นตอนตามลำดับ

การทำความเข้าใจความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการจับตัวเป็นก้อนและการตกตะกอนไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของปริมาณ PAC เท่านั้น แต่ยังช่วยลดการใช้สารเคมีอย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงประสิทธิภาพในการตกตะกอน และเพิ่มเสถียรภาพในการปฏิบัติงานของระบบบำบัดน้ำโดยรวม

เหตุใดการตกตะกอนจึงกำหนดผลการตกตะกอนขั้นสุดท้าย

หลังจากทำเสร็จการแข็งตัวแม้ว่าอนุภาคคอลลอยด์ในน้ำดิบจะสูญเสียความเสถียรทางไฟฟ้าสถิตไปแล้ว แต่ฟอสซิลที่เกิดขึ้นในเวลานี้เป็นเพียงไมโคร-ฟอสที่มีขนาดเล็กมากและน้ำหนักเบา แม้ว่าไมโคร-ฟล็อกซ์เหล่านี้จะติดต่อกันได้ แต่ก็ยังไม่เพียงพอที่จะตกลงอย่างรวดเร็วตามน้ำหนักของมันเอง

ดังนั้น ขั้นตอนสำคัญที่กำหนดผลการทำให้กระจ่าง ความเร็วตกตะกอน และอัตราการกำจัดสารแขวนลอยทั้งหมด (TSS) อย่างแท้จริงคือการตกตะกอน

การตกตะกอนเป็นกระบวนการรวมทางกายภาพต่างจากการจับตัวเป็นก้อน ในขั้นตอนนี้ ไมโครฟล็อค-ที่ไม่เสถียรอยู่แล้วจะชนกัน ดูดซับ และรวมกันอย่างต่อเนื่องภายใต้การกวนช้าๆ และค่อยๆ เติบโตเป็นฟล็อคมาโคร-ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ซึ่งในที่สุดสามารถเกาะตัวได้อย่างรวดเร็วหรือถูกระบบกรองดักจับไว้อย่างมีประสิทธิภาพในที่สุด

สำหรับโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) การตกตะกอนไม่เพียงแต่เป็นความต่อเนื่องตามธรรมชาติหลังจากการแข็งตัว แต่ยังเป็นจุดเชื่อมโยงที่สำคัญสำหรับกระบวนการบำบัดน้ำ PAC ทั้งหมดเพื่อให้บรรลุผลการกำจัดความขุ่นที่มีประสิทธิภาพสูง-

PAC ส่งเสริมการเติบโตของ floc ในระหว่างระยะการจับตัวเป็นก้อนอย่างไร

หลายๆ คนคิดว่า PAC มีบทบาทเฉพาะในระยะการแข็งตัวของเลือดเท่านั้น แต่จริงๆ แล้วไม่เป็นเช่นนั้น

หลังจากเข้าสู่ขั้นตอนการจับตัวเป็นก้อน โครงสร้างก่อน-โพลีเมอร์ไรซ์จะอยู่ภายในโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC)ยังคงมีบทบาทต่อไป นอกเหนือจากการทำให้ประจุเป็นกลางอย่างสมบูรณ์แล้ว สายโซ่โพลีเมอร์ใน PAC ยังสามารถเชื่อมต่อไมโคร-ฟล็อกต่างๆ เข้าด้วยกัน ทำให้เกิด "สะพาน" ที่เสถียรระหว่างอนุภาค และส่งเสริมให้ไมโคร-ฟล็อกหลายตัวรวมตัวกันและเติบโตอย่างต่อเนื่อง

เอฟเฟกต์นี้เรียกกันทั่วไปว่า Polymer Bridging

เนื่องจากมีการทำหน้าที่เชื่อมโยง การจับตัวของอนุภาคขนาดใหญ่ที่เกิดจาก PAC จึงมีข้อดีดังต่อไปนี้:

ขนาด floc ที่ใหญ่ขึ้น

โครงสร้างที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น

ความเร็วการตกตะกอนเร็วขึ้น

ต้านทานแรงเฉือนที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น

ประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียจากตะกอนที่ดีขึ้นในภายหลัง

เมื่อเปรียบเทียบกับสารส้ม (สารส้ม) แบบดั้งเดิม PAC ไม่เพียงแต่ทำให้การแข็งตัวของเลือดสมบูรณ์เร็วขึ้นเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการเจริญเติบโตของก้อนเนื้ออย่างต่อเนื่องในระหว่างระยะการจับตัวเป็นก้อน ดังนั้นประสิทธิภาพการรักษาโดยรวมจึงมักจะสูงกว่า

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานต่อไปนี้ ข้อดีของ PAC จะเด่นชัดกว่า:

การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม

การทำเหมืองบำบัดน้ำเสีย

น้ำเสียล้างถ่านหินเหมืองถ่านหิน

การบำบัดน้ำเสียจากโรงงานกระดาษ

การบำบัดน้ำเสียจากการย้อมสิ่งทอ

การบำบัดน้ำเสียของเทศบาล

สำหรับคุณภาพน้ำเหล่านี้ที่มีสารแขวนลอยสูงและความขุ่นสูง PAC สามารถลดเวลาการก่อตัวของตะกอนลงได้อย่างมากและปรับปรุงประสิทธิภาพในการตกตะกอน ซึ่งช่วยลดภาระการปฏิบัติงานในถังตกตะกอนและระบบกรองที่ตามมา

เหตุใดการจับกลุ่มจึงต้องใช้การผสมความเร็วต่ำ-

เป้าหมายของการตกตะกอนไม่ใช่ปฏิกิริยาที่รวดเร็ว แต่เพื่อให้โอกาสในการชนกันที่เพียงพอสำหรับไมโคร-ฟล็อค

หากยังคงใช้การกวนความเร็วสูง-ในลักษณะการจับตัวเป็นก้อนในขั้นตอนนี้ ก้อนอนุภาคขนาดใหญ่ที่ก่อตัวแล้วจำนวนมากจะถูกรับแรงเฉือนอย่างต่อเนื่องและแตกตัวกลับลงมาเป็นอนุภาคละเอียด

ซึ่งไม่เพียงแต่ลดความเร็วของการตกตะกอนเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความขุ่นของน้ำทิ้งอีกด้วย

ดังนั้นในระหว่างกระบวนการ PAC Flocculation พลังงานในการผสมจะต้องลดลงอย่างมาก โดยคงไว้ซึ่งการไหลเวียนของของไหลที่เพียงพอ

แนะนำให้กวนเชิงกลอย่างช้าๆ และต่อเนื่องเพื่อให้อนุภาคสามารถ:

ชนกันอย่างเป็นธรรมชาติ

ดูดซับซึ่งกันและกัน

เติบโตอย่างต่อเนื่อง

หลีกเลี่ยงการแตกหัก

การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าการจับตัวเป็นก้อนความเร็วต่ำ-คงที่มักจะปรับปรุงผลการรักษาได้ดีกว่าการเพิ่มขนาดยา PAC

พารามิเตอร์การดำเนินงานการตกตะกอนที่แนะนำสำหรับ PAC

เพื่อให้ได้ฟองอนุภาคขนาดใหญ่ที่เสถียร ขอแนะนำให้ระบบการจับตัวเป็นก้อนใช้เงื่อนไขการทำงานดังต่อไปนี้:

ในบรรดาสิ่งเหล่านั้น แนะนำให้ใช้การออกแบบพลังงานผสมแบบเรียวมากที่สุด

กล่าวคือ:

เซลล์แรกจะรักษาพลังงานการผสมให้สูงขึ้นเล็กน้อย

เซลล์ที่สองจะค่อยๆ ลดลง

เซลล์ที่สามยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง

รักษาแรงเฉือนให้ต่ำที่สุดก่อนที่จะเข้าสู่ถังตกตะกอนในที่สุด

การออกแบบนี้ช่วยให้ฝูงสัตว์เติบโตได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่แตกหักเนื่องจากการกวนมากเกินไปในระยะต่อมา ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการบำบัดน้ำ PAC ขนาดใหญ่-

เหตุใดการใช้ PAC และ PAM ร่วมกันจึงให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า

แม้ว่า PAC สามารถทำการจับตัวเป็นก้อนและเป็นส่วนหนึ่งของการจับตัวเป็นก้อนไปพร้อมกัน แต่สำหรับคุณภาพน้ำที่ซับซ้อนบางอย่าง การพึ่งพา PAC เพียงอย่างเดียวยังคงล้มเหลวในการบรรลุผลการตกตะกอนที่ดีที่สุด

ในเวลานี้โพลีอะคริลาไมด์ (PAM)มักจะถูกเติมเป็นสารตกตะกอนเสริม

สารเคมีทั้งสองชนิดนี้ทำหน้าที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง:

PAM มีสายโซ่โพลีเมอร์ที่ยาวมากซึ่งสามารถเชื่อมต่อไมโครฟล็อค-หลายตัวที่เกิดจาก PAC ได้ ทำให้พวกมันเติบโตอย่างรวดเร็วเป็นฟล็อคอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น

ดังนั้นในสภาพการทำงานต่อไปนี้ PAC + PAM มักจะได้รับผลการรักษาที่ดีกว่าการใช้ PAC เพียงอย่างเดียว:

การตกตะกอนอย่างรวดเร็วในถังตกตะกอน-ปริมาณงานสูง

การกำจัดอนุภาคละเอียดมาก

การกำจัดเมือกดินเหนียวและถ่านหิน

การกำจัดสารแขวนลอยแร่

การบำบัดน้ำเสียจากการล้างถ่านหิน

การบำบัดน้ำเสียจากตะกอน

การบำบัดน้ำดิบที่อุณหภูมิต่ำ-

สำหรับองค์กรที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการตกตะกอนและลดปริมาณความชื้นของตะกอนให้ใช้ประโยชน์PAC และ PAM สำหรับการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมได้กลายเป็นแผนกระบวนการที่ค่อนข้างสมบูรณ์และประหยัด

ลำดับการให้ยาที่ถูกต้องสำหรับ PAC และ PAM

ลำดับการจ่ายสารเคมีส่งผลโดยตรงต่อผลลัพธ์การจับตัวเป็นก้อนทั้งหมด

ขั้นตอนการจ่ายที่แนะนำมีดังนี้:

ขั้นตอนที่ 1: การให้ยา PAC อย่างรวดเร็ว

ควรเติม PAC ลงในโซนผสมอย่างรวดเร็วก่อน เวลาในการผสมอย่างรวดเร็วจะคงอยู่เป็นเวลา 30-60 วินาทีเพื่อให้ PAC สามารถทำปฏิกิริยาการแข็งตัวได้เต็มที่

ขั้นตอนที่ 2: PAM เข้าสู่โซนการผสมช้า

หลังจากที่อนุภาคทำให้เสถียรเสร็จสิ้นแล้ว PAM จะถูกเติมที่ทางเข้าการจับตัวเป็นก้อน ต่อจากนั้น การผสมอย่างช้าๆ จะถูกคงไว้เป็นเวลา 15-25 นาที เพื่อให้ PAM ทำหน้าที่เชื่อมโยงอย่างเต็มที่และส่งเสริมการก่อตัวของก้อนอนุภาคขนาดใหญ่

ขั้นตอนที่ 3: เข้าสู่ระบบตกตะกอน

หลังจากที่ตะกอนอนุภาคขนาดใหญ่โตเต็มวัยเข้าสู่ถังตกตะกอนแล้ว ก็สามารถตกตะกอนได้อย่างรวดเร็ว ปรับปรุงความชัดเจนของน้ำทิ้ง และลดแรงกดดันในการดำเนินงานของระบบการกรองที่ตามมา

เหตุใดจึงเพิ่ม PAM ก่อนไม่ได้

นี่เป็นข้อผิดพลาดทั่วไปที่เกิดจากผู้ปฏิบัติงานภาคสนามจำนวนมาก

หากอนุภาคยังคงอยู่ในสถานะคงที่ทางไฟฟ้าสถิต แม้ว่า PAM จะสามารถเข้าสู่แหล่งน้ำได้ แต่ก็ไม่สามารถเชื่อมต่ออนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสายโซ่โมเลกุลยาวส่วนใหญ่จะสูญเสียผลกระทบ ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนการดำเนินงานเท่านั้น แต่ยังอาจนำไปสู่การสูญเสียสารเคมีอีกด้วย

ดังนั้นในกระบวนการ PAC Flocculation ใดๆ เราควรปฏิบัติตาม:PAC จะทำให้การจับตัวเป็นก้อนสมบูรณ์ก่อน จากนั้น PAM จะทำให้การจับตัวเป็นก้อนแข็งขึ้น

การปฏิบัติตามหลักการนี้เท่านั้นที่จะสามารถนำข้อดีที่เกี่ยวข้องของสารเคมีทั้งสองมาใช้อย่างเต็มที่เพื่อให้ได้รับประสิทธิภาพการบำบัดที่สูงขึ้น ความเร็วตกตะกอนเร็วขึ้น และคุณภาพน้ำทิ้งที่เสถียรยิ่งขึ้น

ปัญหาทั่วไปและแผนการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับระบบผสม PAC

แม้ว่าจะเลือก-โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) คุณภาพสูง แต่หากตั้งค่าพารามิเตอร์การทำงานของสองขั้นตอนของการแข็งตัวและการตกตะกอนอย่างไม่สมเหตุสมผล ก็ยังสามารถส่งผลให้อัตราการกำจัดความขุ่นลดลง ปริมาณการใช้สารเคมีที่เพิ่มขึ้น และความผันผวนของคุณภาพน้ำทิ้ง ดังนั้นในการกระบวนการบำบัดน้ำ PACการปรับปรุงกระบวนการให้เหมาะสมมักมีความสำคัญมากกว่าการเพิ่มปริมาณสารเคมีเพียงอย่างเดียว

รายการด้านล่างนี้คือปัญหาประเภทต่างๆ ที่พบบ่อยที่สุดในงานวิศวกรรมจริงและคำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้อง

1. ผลการแข็งตัวดี แต่ความเร็วการตกตะกอนช้า

สาเหตุที่เป็นไปได้

หากน้ำดิบสามารถก่อตัวเป็นไมโครฟล็อค-ได้อย่างรวดเร็วหลังจากการผสมอย่างรวดเร็ว แต่ความเร็วของการตกตะกอนภายในถังตกตะกอนนั้นช้า โดยปกติแล้วบ่งชี้ว่าการแข็งตัวของตะกอนเสร็จสมบูรณ์แล้ว ในขณะที่ระยะการจับตัวเป็นก้อนยังไม่ถึงสถานะที่เหมาะสมที่สุด สาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้ ได้แก่ :

เวลากักเก็บการตกตะกอนไม่เพียงพอ

พลังงานในการผสมช้ามากเกินไป

ตะกอนอนุภาคขนาดใหญ่จะเข้าสู่ถังตกตะกอนก่อนจะก่อตัวเต็มที่

คำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพ

แนะนำให้ใช้มาตรการต่อไปนี้:

ลดความเข้มในการผสมอย่างเหมาะสม (ลดค่า G) ในขั้นตอนการจับตัวเป็นก้อน

ขยายเวลาการเก็บรักษาผสมช้า

สำหรับคุณภาพน้ำที่มีอนุภาคละเอียดจำนวนมาก สามารถเติม PAM เพื่อช่วยในการเชื่อมโยงและเพิ่มอัตราการเติบโตของตะกอน

ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการจับตัวเป็นก้อน โดยปกติแล้วประสิทธิภาพในการตกตะกอนจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ขณะเดียวกันก็ลดความขุ่นของน้ำทิ้งและปริมาณของแข็งแขวนลอยไปพร้อมๆ กัน

2. การก่อตัวของตะกอนจะช้าหลังจากการให้ PAC

สาเหตุที่เป็นไปได้

หากการตกตะกอนที่ชัดเจนยังไม่สามารถก่อตัวได้เป็นเวลานานหลังจากเพิ่ม PAC ก็มักจะไม่ใช่ปัญหากับผลิตภัณฑ์ PAC เอง แต่เกิดจากปัจจัยต่อไปนี้:

ปริมาณ PAC ไม่เพียงพอ;

การกระจายตัวไม่สม่ำเสมอ-ระหว่างการผสมอย่างรวดเร็ว

ค่า pH ของน้ำดิบเบี่ยงเบนไปจากช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่สุดของ PAC

การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลเกิดขึ้นกับคุณภาพน้ำดิบ

คำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพ

ขอแนะนำให้ทำการทดสอบขวดก่อนเพื่อยืนยันปริมาณ PAC ที่เหมาะสมอีกครั้ง ในเวลาเดียวกัน ให้ตรวจสอบ:

ไม่ว่าอุปกรณ์ผสมอย่างรวดเร็วจะสามารถเข้าถึงค่า G ที่แนะนำที่ $200\\text{--}400\\text{ s}^{-1}$;

PAC สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอภายใน $30\\text{--}60\\text{ วินาที}$;

ค่า pH ของน้ำดิบนั้นเหมาะสมกับ PAC ที่ให้ผลการจับตัวเป็นก้อนที่ดีที่สุดหรือไม่

สำหรับฤดูกาลและแหล่งน้ำที่แตกต่างกัน แผนการจ่าย PAC ควรได้รับการปรับแบบไดนามิกตามการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำ แทนที่จะใช้ปริมาณคงที่เป็นเวลานาน

3. ตะกอนอนุภาคขนาดใหญ่แตกตัวเมื่อเข้าสู่ถังตกตะกอน

สาเหตุที่เป็นไปได้

หากก้อนขนาดใหญ่ได้ก่อตัวขึ้นแล้วในระหว่างขั้นตอนการจับตัวเป็นก้อน แต่มีขนาดเล็กลงอีกครั้งหรือแม้กระทั่งลอยตัวหลังจากเข้าสู่ถังตกตะกอน แสดงว่าก้อนนั้นอยู่ภายใต้แรงเฉือนขนาดใหญ่ สาเหตุทั่วไป ได้แก่:

ความเร็วการไหลมากเกินไปที่ทางเข้าถังตกตะกอน

การออกแบบโครงสร้างการจ่ายน้ำที่ไม่สมเหตุสมผล

กระแสน้ำไหลเชี่ยวอย่างรุนแรง

การรบกวนมากเกินไปของผ้าห่มตะกอน

คำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพ

ขอแนะนำให้มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบ:

การลดความเร็วการไหลที่ทางเข้าถังตกตะกอน

การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างแนวทางการไหล

เพิ่มแผ่นกั้นหรือแผ่นโก่งเมื่อจำเป็น

ลดความปั่นป่วนทางเข้า

ในหลายกรณี ไม่ใช่ว่าประสิทธิภาพของ PAC นั้นไม่เพียงพอ แต่การออกแบบทางไฮดรอลิกของถังตกตะกอนกลับจำกัดความสำเร็จของการตกตะกอน

4. ผลการรักษาลดลงในช่วงฤดูหนาว

เหตุใดอุณหภูมิต่ำจึงส่งผลต่อการบำบัดน้ำ?

หลังจากที่อุณหภูมิของน้ำลดลงในฤดูหนาว ความหนืดของของไหลจะเพิ่มขึ้น และความเร็วการเคลื่อนที่ของอนุภาคจะลดลง ดังนั้นความน่าจะเป็นของการชนกันระหว่างอนุภาคจึงลดลงอย่างมาก ซึ่งหมายความว่า:

ความเร็วในการจับตัวช้าลง

เวลาการเจริญเติบโตของ Floc จะนานขึ้น

ประสิทธิภาพการตกตะกอนลดลง

เมื่อเทียบกับสารส้มแบบดั้งเดิม (สารส้ม)โพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC)มีความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-ได้ดีกว่าเนื่องจากมีโครงสร้างก่อน-โพลีเมอร์ไรซ์ ดังนั้นจึงมักจะสามารถรักษาประสิทธิภาพการจับตัวเป็นก้อนในระดับสูงได้

คำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพ

ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำ- มาตรการต่อไปนี้สามารถดำเนินการได้:

ยืดเวลาการตกตะกอนอย่างเหมาะสม

ลดความเข้มข้นของการผสมเพื่อลดการแตกของฟล็อปปี้ดิสก์

เพิ่ม PAM เป็นตัวตกตะกอนเสริม

อีกครั้ง-เพิ่มประสิทธิภาพปริมาณ PAC โดยอิงจากการทดสอบ Jar

สำหรับพื้นที่ภาคเหนือ น้ำประปาของเทศบาล และโครงการดำเนินการเหมืองแร่ในฤดูหนาว มาตรการเหล่านี้มักจะสามารถปรับปรุงผลการบำบัดได้อย่างมีนัยสำคัญ

ตารางเปรียบเทียบการแข็งตัวและการตกตะกอนอย่างรวดเร็ว

ตารางเปรียบเทียบนี้สามารถช่วยให้บุคลากรด้านวิศวกรรมตัดสินสถานะการทำงานของระบบได้อย่างรวดเร็ว และใช้มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพที่สอดคล้องกันสำหรับขั้นตอนต่างๆ

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

1.จำเป็นต้องใช้ PAC ร่วมกับ PAM เสมอหรือไม่

ไม่จำเป็น. สำหรับคุณภาพน้ำที่มีความขุ่นปานกลางและมีเวลาจับตัวเป็นก้อนเพียงพอ การใช้ PAC เพียงอย่างเดียวจะสามารถสร้างฟองที่มีประสิทธิภาพการตกตะกอนที่ดี อย่างไรก็ตาม สำหรับสภาพการทำงานต่อไปนี้ แนะนำให้ใช้กระบวนการ PAC และ PAM แบบรวม:

อนุภาคขนาดเล็กพิเศษจำนวนมาก

น้ำเสียจากการทำเหมืองแร่ที่มีความขุ่นสูง-

น้ำเสียล้างถ่านหิน

การทำงานที่อุณหภูมิต่ำ-ในฤดูหนาว

ข้อกำหนดสูงสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากตะกอน

ระบบบำบัดการไหลขนาดใหญ่-ต้องอาศัยการตกตะกอนอย่างรวดเร็ว

2.สามารถ Coagulation และ Flocculation ภายในถังเดียวกันได้หรือไม่?

ตามทฤษฎีแล้วใช่ แต่โดยปกติแล้วจะไม่แนะนำ เหตุผลก็คือพลังงานในการผสมที่ทั้งสองต้องการนั้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง:

การแข็งตัวต้องใช้-การผสมความเร็วสูง

การตกตะกอนต้องคนช้าๆ หากใช้ความเร็วการผสมเท่ากัน จะทำให้ปฏิกิริยาทั้งสองสมดุลกันได้ยาก ดังนั้นระบบบำบัดน้ำที่ทันสมัยส่วนใหญ่จะตั้งค่าโซนผสมอย่างรวดเร็วและโซนจับตัวเป็นก้อนช้าอิสระเพื่อให้ได้ผลการบำบัดที่เสถียรมากขึ้น

3.จะตัดสินได้อย่างไรว่าการตกตะกอนถึงสถานะที่ดีที่สุดแล้ว?

การตัดสินเบื้องต้นสามารถทำได้โดยการสังเกตลักษณะของฟล็อค: ฟล็อคคุณภาพสูง-มักจะมีลักษณะดังต่อไปนี้:

มองเห็นได้ชัดเจนด้วยตาเปล่า

ขนาดมีขนาดประมาณตั้งแต่หัวเข็มหมุดถึงขนาดถั่ว

โครงสร้างที่กะทัดรัดไม่แตกหักง่าย

สามารถชำระตัวได้อย่างรวดเร็วหลังจากหยุดกวนแล้ว หากแหล่งน้ำยังคงขุ่นสม่ำเสมอ แสดงว่าสภาวะการจับตัวเป็นก้อนยังต้องการการปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติม

4.เหตุใดการทดสอบ Jar Test (Jar Test) จึงมีความสำคัญ?

คุณภาพน้ำจะแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละภูมิภาค ฤดูกาล และน้ำเสียทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน และไม่มีปริมาณคงที่เดียวที่สามารถใช้ได้กับทุกโครงการ การทดสอบ Jar สามารถช่วยให้ผู้ใช้ระบุได้อย่างรวดเร็ว:

ปริมาณ PAC ที่เหมาะสมที่สุด;

จำเป็นต้องเพิ่ม PAM หรือไม่

ช่วง pH ที่เหมาะสม;

เวลาการแข็งตัวและการตกตะกอนที่เหมาะสมที่สุด

ความเข้มข้นของการผสมที่แนะนำ ดังนั้น เมื่อเริ่มการผลิตอย่างเป็นทางการหรือเมื่อคุณภาพน้ำเปลี่ยนแปลง ขอแนะนำให้จัดลำดับความสำคัญของการทดสอบบีกเกอร์เพื่อให้ได้พารามิเตอร์การทำงานที่ดีที่สุด

บทสรุป

การแข็งตัวและการตกตะกอนแม้ว่าจะอยู่ในกระบวนการบำบัดน้ำเดียวกัน แต่ก็มีงานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

การแข็งตัวมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำให้ประจุเป็นกลางอย่างรวดเร็วเพื่อทำให้อนุภาคคอลลอยด์สูญเสียความเสถียร การตกตะกอนโดยการผสมอย่างช้าๆ จะทำให้ไมโคร-ฟล็อคสามารถชนกัน เชื่อมต่อ และเติบโตเป็นฟลกอนุภาคขนาดใหญ่ที่ตกตะกอนได้ง่าย

ในฐานะที่เป็นสารตกตะกอนโพลีเมอร์อนินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC)ไม่เพียงแต่สามารถทำการแข็งตัวได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังส่งเสริมการเจริญเติบโตของฟล็อปปี้อย่างต่อเนื่องในช่วงระยะการจับตัวเป็นก้อน ด้วยการออกแบบที่เหมาะสมของการผสมอย่างรวดเร็ว การตกตะกอนช้า และแผนการจ่าย PAC และ PAM แบบรวม อัตราการกำจัดความขุ่น อัตราการกำจัดของแข็งแขวนลอย และความเสถียรในการดำเนินงานโดยรวมสามารถได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ

สำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ การบำบัดน้ำเสียชุมชน การบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรม การบำบัดน้ำเสียจากเหมืองแร่ รวมถึงการผลิตกระดาษและการย้อมสีสิ่งทอ ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกการทำงานของการแข็งตัวและการตกตะกอนเป็นรากฐานที่สำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพผลการใช้งาน PAC การลดต้นทุนการดำเนินงาน และเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัด

รับโซลูชันการบำบัดน้ำ PAC แบบมืออาชีพ

ECOLINK TECHNOLOGY มุ่งเน้นไปที่โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC), โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) และโซลูชันการบำบัดน้ำอุตสาหกรรมโดยรวม เราสามารถให้การสนับสนุนด้านเทคนิคอย่างมืออาชีพโดยพิจารณาจากคุณภาพน้ำดิบ เป้าหมายการบำบัด และข้อกำหนดของกระบวนการ ซึ่งรวมถึง:

คำแนะนำแผนการทดสอบ Jar ฟรี

คำแนะนำในการเลือกผลิตภัณฑ์ PAC/PAM

แผนการเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายสารเคมี

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการแข็งตัวและการตกตะกอน

น้ำเสียอุตสาหกรรม น้ำดื่ม และโซลูชั่นบำบัดน้ำเสียชุมชน

การให้คำปรึกษาด้านเทคนิคแบบตัวต่อตัว-ต่อ-ครั้งเดียวและการสนับสนุนหลังการขาย-

ยินดีต้อนรับที่จะติดต่อเราเพื่อรับแผนการสมัคร PAC ที่เหมาะกับโครงการของคุณ และเราจะตอบกลับคุณอย่างมืออาชีพภายใน 24 ชั่วโมง