Coagulants ve Flocculants'in Rolü Sedimentation Sedimentation
Sedimentasyon, su ve atık su tedavisinde temel bir süreçtir, süpürül oranlarının altında yerleşmesine izin verir. Ancak, doğal sularda birçok parçacık, kendi başlarına hızlı bir şekilde yerleşmek için çok küçük veya çok istikrarlıdır. Bu, koagulantlar ve flokülansların vazgeçilmez hale geldiği yerdir. Kimyasal olarak su, bu ajanlar dramatik bir şekilde iyileştirme oranları, tedavi süreleri azaltır ve daha net bir şekilde incelenmeli.Bu makale, koagulantlar ve flokülatörlerin nasıl çalıştığını, türlerini, temel influencing faktörlerini ve pratik stratejileri ile hassas bir şekilde inceler.
Sedimentasyon Sürecini Anlayın
Sedimentasyon, küçük boyutları ve yüzey şarjları nedeniyle partikülleri azaltmak için yerçekimine bağlıdır, ancak çoğu tedavi sistemi için doğal seditasyon ve flotasyonlar, organik yıkımlar ve mikroorganizmalar gibi - bu engelleri aşmak için uygun olmayan yerleşme ve boşluklar vardır. müdahale olmadan, bu parçacıklar günler veya haftalar boyunca askıya alınabilir, çoğu tedavi sistemleri için doğal sefillenmeyi engelleyemez.
Doğal Settling Neden Yetersizdir
Sudaki en askıya alınan partiküller negatif bir yüzey yükü taşır, onları dağıtan estatik reaktif bir itkilat yaratır.Bu fenomen, kolloidal istikrar olarak bilinen, parçacıkların da aynı zamanda hızla çöktüğünde bile agresyon olmasını engeller. Brownian hareketi ve termal akımlar, son zamanlardaki süspansiyonda iyi parçacıklar tutabilir.
Coagulants ve Flocculants Work
Coagulants ve flokülants iki ayrı ama tamamlayıcı aşamalarda hareket eder. Coagulation, yüzey suçlamalarının nötralize edilmesi ile kolloidal partiküllerin istikrarsızlaştırılmasıdır. Flocculation, küçük kümelerin fiziksel olarak kabul edilmesidir. Birlikte, bu süreçler, parçacıkların yerçekimine bağlı olarak yerleşebileceği bir duruma dönüşür.
Coagulation: Şarj Neutralizasyon
Coagulants genellikle alüminyum veya demirin organik tuzları, alüminyum sulfate (alum) veya ferric klorür gibi.Suya eklendiğinde, metal iyonları oldukça şarj eder ve bu iyonlar negatif şarj yüzeyleri üzerinde tutarlar, şarj ve geri dönüşümlü potansiyelleri tersine çevirebilirler.
Flocculation: Parçacık Bridging
Flokculants uzun zincirli polimerler - poliakrilamid veya chitosan gibi sentetik - bu tür köprüler arasındaki köprüler, sabit parçacıkların artması ve birim hacminin düşmesi nedeniyle, Stokes'in yasa değişikliklerinin ardından, üç boyutlu ağlara bağlantı kurmalarını teşvik eder.
Sweep Flocculation
Bazı sistemlerde, özellikle yüksek koagulant dozlarda, süpürülme denilen üçüncü bir mekanizma meydana gelir.Komşekkür, ancak retorik su arıtma tesislerinde yaygın olarak kullanılır (örneğin alüminyum hidroxide) ki, alüminyum hidroxide) bu mekanizma daha az şarj edici bir şekilde yüklenebilir ve daha geniş bir pH aralığına bağlı olabilir.
Coagulants ve Flocculants
Koagulant ve flocculant seçimi su kimyasına, hedef kirleticilere ve tedavi hedeflerine bağlıdır. Aşağıdaki kategoriler en yaygın seçenekleri kapsar.
Inorganik Coagulants
- [FONT:0) DÜŞÜNÜŞÜN (alum)) - Dünyanın en yaygın kullanılan koagulant. 5.5-8.0, ancak pH6 ve 7.5 arasında en iyi performans meydana gelir.
- [FONT=0)Ferric klorür[[DÜT:1) - Daha geniş bir pH aralığı üzerinde çalışır (4.0-11.0) ve fosfor ve renk yakalayabilecek sağlam flocslar oluşturur. daha soğuk sularda daha koreatif.
- [FONT:0)Polyaluminum klorür (PACl))[Ücretsiz ve daha düşük doz ile daha büyük bir floklar üretir. yüksek çözünürlükte kullanılır.
Sentetik Organik Flokülants
- [FONT=0)Polyacrylamid (PAM)) - Birik, katonik ve nononik formlarda kullanılabilir. Yüksek moleküler ağırlık PAMs, su ve madencilik uygulamalarında çok etkilidir.
- [FONT:0)Polypidilen (PEI)) - Catonik flokülant organik kolloidler ve mikroorganizmalar üzerinde olumsuz şarj edilen organik kolloidler ve mikroorganizmalar.
Doğal ve Biyo bazlı Flokculants
- [FONT:0)Chitosan[[DÜT:1) - kabuklu kabuklarda chitin'den türlenmiş ve toksik olmayan, yüzey sularını ve gıda işleme atıklarını açıklayacak şekilde nötr pH'da etkili.
- [FONT:0)Moringa oleifera tohumları) - Düşük maliyetli, kırsal su tedavisi için kullanılan protein bazlı flokülantlar, organik madde tanıtabilir ancak organik madde tanıtılabilir.
- [FONT:0]Starch türevleri[DÜT:1] - Modified nişastalar, tekstil ve kağıt atık gibi belirli endüstriyel akışlar için yükseği olarak geliştirildi.
Sedimentation Rate İyileştirme Faktörleri
Yüksek kaliteli kimyasallarla bile, sedisyon oranı artışı derecesi, bu faktörleri anlamak, süreç optimizasyonu için gereklidir.
pH ve alkalinity
Coagulant performans oldukça pH'dır. mezunlar için, sudaki alkalinlik 6.7.5. Aşağıda pH 6.0, alüminyum çözülebilir; pH 8.0'ın üzerinde, bir ışık veya soda ash'ın çoğu zaman koagülasyon için hedef pH'ı elde etmek için gerekli değildir.
Sıcaklık Sıcaklık
Soğuk su, hidrolitik reaksiyonların oranını azaltır ve su vizolojilerini arttırır, ısıtıcı çarpışmalar ve flocculations. 10°C'nin altındaki sıcaklıklarda, koagulant dozların eşdeğer performans elde etmek için% 20-40 oranında artmalıdır.
Turbidity ve Parçacık Yoğunlaştırma
Düşük hacimli sular (örneğin, < 10 NTU) özellikle koagülasyon için zor, çünkü daha az sayıda partikül çarpıtıp agrega talep etmek için daha düşük maliyetlidir.Bu genellikle turbidity (e.g., geri dönüşüm yerleşik çamur veya eksperant) veya daha yüksek flokülant dozları kullanmak gerektirir. Conversely, yüksek turbidity bol çarpışma fırsatları sağlar, daha düşük özel koagulant talep sağlar.
Mix Energy and Time
Hızlı karıştırma (G değeri genellikle 300-1000 s -1), büyüyen flocs olmadan partikülleri yeniden dağıtmanın zor olduğu parçaları dağıtması için kritiktir. Flocculation, yumuşak karıştırma gerektirir (G değeri 20-70 s -1), büyümeden 10 ila 30 dakika sürebilir.
Dosing and Chemical Order
Çok az koagulant partikülleri stabil bırakır; çok fazla miktar geri bildirim veya aşırı bütçeli üretime neden olabilir. Jar testleri, verilen bir ham su için en uygun dozun belirlenmesi için standart yöntemdir.Birçok durumda, gerekli miktarda polimer flokülant ekledikten sonra, fagülasyon gerekli koagulant dozunu %20-30 azaltılabilir ve aynı zamanda hıza da yükseltilir.
Optimizasyon Stratejileri Maksimum Sedimentasyon Oranı için
Deneyimli operatörler, maksimum sediasyon gelişimi için tebrik sürecine iyi bir şekilde ulaşmak için birkaç strateji kullanıyor.
Jar Testi ve Pilot Denemeleri
Jar test, en iyi kimyasal tipi, doz ve pH'ı belirlemek için altın standardı kalır.Bir dizi arıcı / displunt kombinasyonları ve kontrollü koşullar altında karıştırılır. yerleşme hızı ve son turbidity, daha iyi tesisler için, tüm ölçekli hidrolikler için önerilen pilot ölçekli testler için ölçülür.
Inline Mix and G-Value Optimizasyon
Modern bitkiler, tam olarak karıştırılmış hız sürücüleri ile statik karıştırıcıları veya mekanik olarak agitated tankları tam olarak karıştırarak karıştırılabilir. Hızlı hız yüksek G ile başlayın ve yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş kırılmadan büyümeye izin verir (t) boyutsuz Camp numarasını verir, ki bu da flotasyon için 10.000 ila 100.000 arasında olmalıdır.
Kimyasal Beslenme Noktası Uyum
Yüksek turbülantı noktası (örneğin, pompa deşarjı veya hidrolik atlama) hızlı dağıtım sağlar. Flocculants bazı flocculation başladıktan sonra en iyi eklenmiş olur, polimerin birden fazla parçacıka girmesine izin verir.
Sludge Recirculation
Bölünmüş bir çamur parçası geri dönüşüm (solid iletişim süreci), floc formasyonunu hızlandıran ve flok yoğunluğunu artırmak için tohum parçacıkları ekliyor. Bu teknik özellikle düşük hacimli sular için faydalıdır ve koagulant talebi% 30'a kadar azaltılabilir.
Coagulants ve Flocculants'in Faydaları
Kozagulantlar ve flokülatörler aracılığıyla elde edilen gelişmeler birden çok operasyonel ve çevresel faydaya tercüme eder.
Hızlı Settling Velocities
Doğal kil parçacıkları 0.1-1 m/gün oranlarına yerleşmek için, floküle edilen partiküller 10-100 m / gün içinde, floc büyüklüğü ve yoğunluklara bağlı olarak, tedavi bitkilerinin bas hacmini ve hidrolik tutma süresini azaltmasını sağlar.
Üstün Effluent Kalite
Well-bilgili flocs sadece daha hızlı değil, aynı zamanda iyi parçacıkları da yakalar ve kaldırılır (örneğin, 0:0)Giardia) ve DÖRT:2)Cryptosporidium), ve organik maddeyi 0,5 NTU'nun altında düzenli olarak rutin olarak bir şekilde bir şekilde azaltılabilir, su standartlarını karşılamak ve dezenfekte etmek.
Aşağı Sludge Volume
Coagulants, özellikle de su içme suyu veya kemer basını olan çamurları, atıkların azaltılmasına neden olan yüksek çözünürlükte sıklıkla sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan polimer flokülantları, özellikle de suların, suların veya kemer basınlarının daha kolaylaştırılmasına olanak sağlar.
Azaltılmış Kimyasal Ayak izi
Koagülasyon-flocculation prosesi, kimyasal atıkları ve çamur üretimini en aza indirir. Doğal veya düşük toksiklik flokülistleri kullanarak çevresel etkiyi daha da azaltabilir. Birçok tesis aynı anda bakımlı polimer seçimi ve işlem yoluyla% 15-40 azaltılırken, aynı anda da sedisyon geliştirir.
Alan Uygulama için Pratik Değerlendirmeler
Gerçek dünya tedavi sistemlerindeki coagülasyon ve flokülasyonu uygulamak, ekipmana, güvenlike ve izlemeye dikkat gerektirir.
Kimyasal Depolama ve işleme
Sıvı alüminyum sulfat çelik ve beton için koreatiftir; tanklar cam veya polietilen deterjanla hattın hattına yapıştırılır ve PVC veya Hastelloy boruları gerektirir. Polimerler genellikle hipnozlu ve clog besleme hatlarıdır. Tüm kimyasal alanların kuru koşullarda depolanma ve acil duşlar olması gerekir.
Alet ve Kontrol
Otomatik akış akım dedektörleri (SCD) veya zeta potansiyel analizörler, konagulant dozun gerçek zamanlı kontrolünü sağlar.Turbidity metre aşağı doğru geri dönüş sağlar. Otomasyon olmadan bitkiler için, günlük jar testleri ve kap örnekleri önemlidir.
Mevsimsel Uyumlar
Birçok su kaynakları sıcaklık, turbidity ve organik yüklemede mevsimsel değişiklikler geçiriyor. yaz aylarında çalışan bir tedavi stratejisi kışın etkisiz olabilir. Operatörler koagulant tipi ve doz aylık olarak ayarlamayı ve hızlı değişiklikler yönlendirmek için bir jar-test verilerinin kütüphanesini sağlamalıdır.
Vaka Çalışması: Bir Belediye Su Santrali'nde Sedimentasyon Geliştirmek
Orta büyüklükte bir belediye tesisi nehir suyunu ortalama tur-dity 35 NTU ilkbaharda fakir yerleşmeyi yaşıyordu (toplamlı polikülamide kadar sadece 30 mg /L'ye kullandı, 1 NTU'ya kadar bir effluentlik elde etti - 3 NTU'nun hedefiyle arttı.
Bu durum, koagulant ve flokülant'ın stratejik kombinasyonunun, basit sedisyon oranının iyileştirilmesinin ötesinde birçok fayda sağlayabileceğini gösteriyor. )
Coagulation ve Flocculation
Araştırma, daha verimli ve sürdürülebilir kimyasal koşulluları geliştirmeye devam ediyor. Magnetite-coated nanopartiküller gibi maddi malzemeler, doz kontrolün tamamen otomatik ve kimyasal tüketimin her su kaynağının organik ve organik olmayan profiline göre uyarıldığı bir geleceğe işaret ediyor. ek olarak, koagülasyon ile entegrasyon (örneğin, ilerici sistemlerde)
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Coagulants ve flokülants, su ve atık su arıtmadaki sefillik oranını artırmak için temel araçlardır.Depresyon suçlamaları ve onları büyük, ağır flokasyonlara dönüştürmek, bu kimyasalları yavaş, verimli bir doğal süreci hızlı, kontrollü bir şekilde dönüştürmek, tedavi standartlarının daha katı ve pH'yı seçmek, karıştırmak ve böylece mevsimsel değişikliklere adapte etmek için daha hızlı bir şekilde yerleşmek için daha hızlı bir şekilde yerleşmek.