Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Beijing Guoneng Zhongdian energy conservation and Environmental Protection Technology Co., Ltd., Peking 100022; 2. Kitajska univerza za nafto (Peking), Peking 102249)
Povzetek: Na področju čiščenja odpadnih voda in ostankov odpadkov se PAC in PAM pogosto uporabljata kot flokulanta in koagulanta. Ta članek predstavlja učinek uporabe in raziskovalni status pac-pama na različnih področjih, na kratko opisuje razumevanje in stališča različnih raziskovalcev o kombinaciji pac-pama ter celovito analizira zahteve in načela uporabe pac-pama v različnih eksperimentalnih pogojih in terenskih pogojih. Glede na vsebino in rezultate analize pregleda ta članek poudarja notranje načelo uporabe pac-pama v različnih delovnih pogojih in poudarja, da ima kombinacija PAC in PAM tudi pomanjkljivosti, način uporabe in odmerjanje pa je treba določiti glede na specifično situacijo.
Ključne besede: polialuminijev klorid; poliakrilamid; čiščenje vode; flokulacija
0 Uvod
V industriji je kombinirana uporaba polialuminijevega klorida (PAC) in poliakrilamida (PAM) za čiščenje odpadne vode in podobnih odpadkov oblikovala zrelo tehnološko verigo, vendar mehanizem skupnega delovanja ni jasen, različno pa je tudi razmerje odmerjanja za različne delovne pogoje na različnih področjih.
Ta članek celovito analizira veliko število relevantne literature doma in v tujini, povzema mehanizem kombiniranja PAC in PAC ter podaja celovito statistiko o različnih empiričnih zaključkih v kombinaciji z dejanskim učinkom PAC in PAM v različnih panogah, kar ima vodilni pomen za nadaljnje raziskave na sorodnih področjih.
1. Primer raziskav domače uporabe pac-pam
Učinek zamreženja PAC in PAM se uporablja v vseh življenjskih slojih, vendar se odmerjanje in podporne metode zdravljenja razlikujejo glede na delovne pogoje in okolja zdravljenja.
1.1 gospodinjske odplake in komunalno blato
Zhao Yueyang (2013) in drugi so testirali koagulacijski učinek PAM kot koagulacijskega sredstva za PAC in PAFC z metodo notranjega testa. Poskus je pokazal, da se je koagulacijski učinek PAC po koagulaciji s PAM močno povečal.
Wang Mutong (2010) in drugi so preučevali učinek čiščenja s PAC + PA na gospodinjske odplake v mestu ter preučevali učinkovitost odstranjevanja KPK in druge kazalnike z ortogonalnimi poskusi.
Lin yingzi (2014) in sod. so preučevali okrepljen koagulacijski učinek PAC in PAM na alge v čistilni napravi. Yang Hongmei (2017) in sod. so preučevali učinek kombinirane uporabe na odpadno vodo kimčija in menili, da je optimalna vrednost pH 6.
Fu peiqian (2008) in sodelavci so preučevali učinek kompozitnega flokulanta, uporabljenega za ponovno uporabo vode. Z merjenjem učinkov odstranjevanja nečistoč, kot so motnost, TP, KPK in fosfati v vzorcih vode, so ugotovili, da ima kompozitni flokulant dober učinek odstranjevanja vseh vrst nečistoč.
Cao Longtian (2012) in drugi so uporabili metodo kompozitne flokulacije za rešitev težav počasne reakcijske hitrosti, lahkih kosmičev in težkega potapljanja v procesu čiščenja vode na severovzhodu Kitajske zaradi nizkih temperatur pozimi.
Liu Hao (2015) in sodelavci so preučevali učinek obdelave s kompozitnim flokulantom na težko sedimentacijo in zmanjšanje motnosti suspenzije v gospodinjskih odplakah ter ugotovili, da lahko dodajanje določene količine flokulanta PAM hkrati z dodajanjem PAM in PAC spodbudi končni učinek obdelave.
1.2 odpadna voda iz tiskarstva in barvanja ter odpadna voda iz proizvodnje papirja
Zhang Lanhe (2015) in sodelavci so preučevali koordinacijski učinek hitosana (CTS) in koagulanta pri čiščenju odpadne vode iz proizvodnje papirja in ugotovili, da je bolje dodati hitosan.
Stopnji odstranjevanja KPK in motnosti sta se povečali za 13,2 % oziroma 5,9 %.
Xie Lin (2010) je preučeval učinek kombinirane obdelave odpadne vode iz proizvodnje papirja s PAC in PAM.
Liu Zhiqiang (2013) in drugi so za čiščenje odpadne vode iz tiskarskih in barvalnih procesov uporabili doma narejen PAC in kompozitni flokulant PAC v kombinaciji z ultrazvokom. Ugotovljeno je bilo, da je bil učinek obdelave najboljši, ko je bila vrednost pH med 11 in 13, najprej dodan PAC in mešan 2 minuti, nato pa še PAC in mešan 3 minute.
Zhou Danni (2016) in drugi so preučevali učinek čiščenja s PAC + PAM na gospodinjske odplake, primerjali učinek čiščenja z biološkim pospeševalnikom in biološkim protistrupom ter ugotovili, da je bil PAC + PAM boljši od biološke metode čiščenja pri odstranjevanju olja, vendar je bil PAC + PAM veliko boljši od biološke metode čiščenja pri toksičnosti za kakovost vode.
Wang Zhizhi (2014) in sodelavci so preučevali metodo čiščenja odpadne vode iz srednje faze proizvodnje papirja s koagulacijo PAC + PAM kot del metode. Pri odmerku PAC 250 mg/L, odmerku PAM 0,7 mg/L in skoraj nevtralni pH doseže stopnja odstranitve KPK 68 %.
Zuo Weiyuan (2018) in drugi so preučevali in primerjali učinek mešane flokulacije Fe3O4 / PAC / PAM. Preskus je pokazal, da je učinek čiščenja odpadne vode iz tiskarskih in barvalnih procesov najboljši, ko je razmerje teh treh elementov 1:2:1.
LV Sining (2010) in sod. so preučevali učinek čiščenja s kombinacijo PAC in PAM na odpadno vodo srednje stopnje. Raziskava kaže, da je učinek flokulacije kompozita najboljši v kislem okolju (pH 5). Odmerek PAC je 1200 mg/L, odmerek PAM pa 120 mg/L, stopnja odstranjevanja trske pa je več kot 60 %.
1.3 odpadne vode iz kemične industrije premoga in odpadne vode iz rafiniranja
Yang Lei (2013) in sod. so preučevali koagulacijski učinek PAC + PAM pri čiščenju odpadne vode v premogovni industriji, primerjali preostalo motnost pri različnih razmerjih in podali prilagojen odmerek PAM glede na različno začetno motnost.
Fang Xiaoling (2014) in drugi so primerjali koagulacijski učinek PAC + Chi in PAC + PAM na odpadno vodo rafinerije. Ugotovili so, da ima PAC + Chi boljši flokulacijski učinek in večjo učinkovitost odstranjevanja KPK. Eksperimentalni rezultati so pokazali, da je bil optimalni čas mešanja 10 minut, optimalna vrednost pH pa 7.
Deng Lei (2017) in sod. so preučevali učinek flokulacije PAC + PAM na odpadno vodo iz vrtalne tekočine, stopnja odstranjevanja KPK pa je dosegla več kot 80 %.
Wu Jinhua (2017) in sod. so preučevali čiščenje odpadne vode iz premogovnih kemikalij s koagulacijo. PAC je 2 g/L in PAM 1 mg/L. Poskus je pokazal, da je najboljša vrednost pH 8.
Guo Jinling (2009) in sodelavci so preučevali učinek flokulacije kompozitov na čiščenje vode in ugotovili, da je bil učinek odstranjevanja najboljši, ko je bil odmerek PAC 24 mg/L in PAM 0,3 mg/L.
Lin Lu (2015) in sod. so preučevali učinek flokulacije kombinacije pac-pam na emulgirano odpadno vodo, ki vsebuje olje, pod različnimi pogoji in primerjali učinek posameznega flokulanta. Končni odmerek je bil: PAC 30 mg/L, pam 6 mg/L, temperatura okolice 40 ℃, nevtralna vrednost pH in čas sedimentacije več kot 30 minut. V najugodnejših pogojih učinkovitost odstranjevanja KPK doseže približno 85 %.
2 zaključka in predlogi
Kombinacija polialuminijevega klorida (PAC) in poliakrilamida (PAM) se pogosto uporablja v vseh življenjskih področjih. Ima velik potencial na področju čiščenja odpadnih voda in blata, njeno industrijsko vrednost pa je treba še dodatno raziskati.
Mehanizem kombiniranja PAC in PAM je v glavnem odvisen od odlične duktilnosti makromolekularne verige PAM, ki se v kombinaciji z Al3+ v PAC in –O v PAM tvori stabilnejšo mrežno strukturo. Mrežna struktura lahko stabilno ovije druge nečistoče, kot so trdni delci in kapljice olja, zato ima odličen učinek čiščenja odpadne vode z različnimi vrstami nečistoč, zlasti pri soobstoju olja in vode.
Hkrati ima kombinacija PAC in PAM tudi pomanjkljivosti. Vsebnost vode v nastalem flokulatu je visoka, njegova stabilna notranja struktura pa vodi do višjih zahtev za sekundarno čiščenje. Zato se nadaljnji razvoj PAC v kombinaciji s PAM še vedno sooča s težavami in izzivi.
Čas objave: 9. oktober 2021