Εισαγωγή Κατά την έναρξη λειτουργίας ενός συστήματος αποχέτευσης, απαιτούνται-μικρής κλίμακας πειράματα πήξης και καθίζησης. Το φαινόμενο της επιπλέουσας κροκίδος κατά τη διάρκεια αυτών των πειραμάτων είναι ένα κοινό αλλά αξιόλογο πρόβλημα να αναλυθεί σε βάθος. Αυτό συνήθως υποδεικνύει ότι μία ή περισσότερες βασικές πτυχές της πειραματικής διαδικασίας χρειάζονται προσαρμογή.
Ο κύριος λόγος για τον οποίο επιπλέει το κροκύδι αντί να βυθίζεται είναι ότι η πυκνότητα του κροκιδώματος είναι μικρότερη από το νερό ή ότι υποστηρίζεται από εξωτερικές δυνάμεις όπως φυσαλίδες αέρα. Μπορούμε να διερευνήσουμε συστηματικά και να λύσουμε αυτό το πρόβλημα από τις ακόλουθες πτυχές:
I. Ανάλυση Κύριων Αιτιών και Λύσεων
1. Ζητήματα Δοσολογίας PAC (Πολυαλουμινίου Χλωριούχου).
Αιτίες:
- Ανεπαρκής δοσολογία: Το κολλοειδές υδροξειδίου του αργιλίου που παράγεται από την υδρόλυση δεν επαρκεί για να εξουδετερώσει πλήρως το φορτίο των κολλοειδών σωματιδίων στο νερό, αποτυγχάνοντας να σχηματίσει μεγάλες και πυκνές κροκίδες.
- Υπερβολική δόση: Το υπερβολικό PAC θα προκαλέσει την αντιστροφή του επιφανειακού φορτίου των κολλοειδών σωματιδίων (από αρνητικό σε θετικό), οδηγώντας σε επανασταθεροποίηση του κολλοειδούς και δυσκολία συσσωμάτωσης. Ταυτόχρονα, η υπερβολική υδρόλυση άλατος αλουμινίου θα καταναλώσει αλκαλικότητα, δυνητικά καθιστώντας το νερό όξινο και το παραγόμενο κολλοειδές υδροξειδίου του αργιλίου θα είναι πολύ ελαφρύ.
Λύσεις:
- Πραγματοποιήστε δοκιμές ποτηριού για να προσδιορίσετε τη βέλτιστη δόση. Γενικά, ξεκινήστε με 50 mg/L και αυξήστε σταδιακά (π.χ. 50, 100, 150, 200 mg/L), παρατηρώντας το σχηματισμό κροκύδων και την καθίζηση.
- Ελέγξτε εάν το διάλυμα PAC έχει λήξει (π.χ. λόγω υπερβολικού χρόνου παρασκευής ή καθίζησης υδρόλυσης). Συνιστάται πρόσφατα παρασκευασμένο διάλυμα.
2. Θέματα Δοσολογίας PAM (Πολυακρυλαμιδίου).
Αιτίες:
- Για γενικά λύματα, θα πρέπει να χρησιμοποιείται κατιονικό PAM επειδή τα κολλοειδή σωματίδια είναι συνήθως αρνητικά φορτισμένα.
- Εάν χρησιμοποιηθεί κατά λάθος ανιονικό PAM, θα απωθήσει αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, καθιστώντας δύσκολη τη γεφύρωση.
- Εάν χρησιμοποιηθεί κατά λάθος μη ιονικό PAM, η αναντιστοιχία χρέωσης μπορεί να οδηγήσει σε κακά αποτελέσματα.
- Λανθασμένη σειρά δοσολογίας: Πρέπει πρώτα να προστεθεί PAC για γρήγορη ανάμειξη και αποσταθεροποίηση. Μετά από ένα διάστημα περίπου 1-2 λεπτών, θα πρέπει να προστεθεί PAM για αργή ανάμειξη και ενίσχυση της πήξης. Η αντιστροφή της σειράς ή ένα πολύ μικρό διάστημα θα μειώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα.
- Υπερβολική δόση: Το PAM είναι ένα πολυμερές υψηλού-μοριακού-βάρους. Η υπερβολική χρήση μπορεί να δημιουργήσει ένα εφέ "περιτύλιξης-πάνω", καθιστώντας τα κροκίδια χαλαρά, με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό και χαμηλή πυκνότητα, με αποτέλεσμα να επιπλέουν. Αυτή είναι μια από τις πιο πιθανές αιτίες αιωρούμενων κροκίδων.
- Εσφαλμένη επιλογή τύπου PAM:
- Η συγκέντρωση PAM είναι πολύ υψηλή ή ανεπαρκής διάλυση: Αυτό οδηγεί σε ανομοιόμορφη διασπορά στα λύματα, εντοπισμένη περίσσεια και σχηματισμό «συστημάτων» που επιπλέουν.
Λύσεις:
- Τηρείτε αυστηρά τη σειρά "πρώτα PAC, μετά PAM" και ελέγξτε προσεκτικά το διάστημα.
- Πραγματοποιήστε δοκιμές με σημαντικά μειωμένη δόση PAM. Η δόση του PAM είναι συνήθως πολύ μικρή, πιθανώς 1-5 mg/L ή ακόμη χαμηλότερη. Δοκιμάστε να ξεκινήσετε με 0,5 mg/L και να αυξήσετε σταδιακά.
- Επιβεβαιώστε ότι χρησιμοποιείται κατιονικό PAM. Συμβουλευτείτε τον προμηθευτή ή ανατρέξτε στις οδηγίες του προϊόντος.
- Το διάλυμα PAM πρέπει να αναδεύεται και να διαλυθεί καλά (συνήθως απαιτούνται 40-60 λεπτά). Η συνιστώμενη συγκέντρωση είναι 0,1%-0,3% (μέρη ανά χίλια έως τρία μέρη ανά χίλια).
3. Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Λυμάτων
Αιτίες:
- Υψηλά επίπεδα λαδιού ή οργανικής ύλης στο νερό: Αυτές οι ουσίες έχουν χαμηλή πυκνότητα και, όταν εγκλωβίζονται από κροκίδες, μειώνουν τη συνολική πυκνότητα.
- Υπερβολική περιεκτικότητα σε αλάτι ή επιφανειοδραστικό: Αυτό μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα υδρόλυσης και εξουδετέρωσης φορτίου του αντιδραστηρίου.
- Υπερβολικό οργανικό φορτίο στο νερό: Αυτό σχηματίζει «κολλώδεις» κροκίδες που εγκλωβίζουν φυσαλίδες αέρα.
Λύσεις:
- Εάν είναι δυνατόν, κατανοήστε την πηγή και τα κύρια συστατικά των λυμάτων.
- Δοκιμάστε να ρυθμίσετε την τιμή του pH. Το βέλτιστο εύρος pH για το PAC είναι γενικά 6,5-7,5. Πολύ χαμηλό ή πολύ υψηλό pH θα επηρεάσει τη μορφολογία των προϊόντων υδρόλυσης του. Ρυθμίστε το pH με NaOH ή αραιό οξύ και δοκιμάστε ξανά.
- Σκεφτείτε εάν είναι απαραίτητη η προεπεξεργασία (όπως ο διαχωρισμός λαδιού).
4. Πειραματική Λειτουργία και Υδραυλικές Συνθήκες
Αιτίες:
- Στάδιο δοσολογίας PAC: Απαιτεί ταχεία και έντονη ανάμειξη (π.χ. 250-300 rpm, 30-60 δευτερόλεπτα) για να εξασφαλιστεί στιγμιαία και ομοιόμορφη διασπορά του αντιδραστηρίου.
- Στάδιο προσθήκης PAM: Απαιτείται αργή, απαλή ανάμειξη (π.χ. 40-60 rpm, 10-20 λεπτά) για να προωθηθεί η ανάπτυξη κροκύδων χωρίς να σπάσουν.
- Ακατάλληλη ένταση και χρόνος ανάμειξης:
- Εισάγεται αέρας κατά τη διάρκεια της ανάμειξης: Η έντονη ανάμειξη ή η ακατάλληλη τοποθέτηση του αναδευτήρα μπορεί να εισάγει μεγάλες ποσότητες αέρα στο νερό, σχηματίζοντας μικροφυσαλίδες που προσκολλώνται στα κροκίδια και τα κάνουν να επιπλέουν.
- Ανεπαρκής χρόνος καθίζησης: Οι κροκίδες δεν έχουν συμπιεστεί και καθιζάνει πλήρως.
- Χαμηλή θερμοκρασία νερού: Όταν η θερμοκρασία του νερού είναι κάτω από 10 μοίρες, οι ρυθμοί υδρόλυσης και αντίδρασης επιβραδύνονται, με αποτέλεσμα μικρά, χαλαρά κροκίδια.
Λύσεις:
- Ελέγξτε αυστηρά τη διαδικασία και την ένταση ανάμειξης δύο σταδίων-.
- Ελέγξτε το βάθος του αναδευτήρα για να αποφύγετε τη δημιουργία δίνων στην επιφάνεια του υγρού που εισάγουν αέρα.
- Αφήστε αρκετό χρόνο καθίζησης (π.χ. 30 λεπτά) και παρατηρήστε προσεκτικά τις αλλαγές σε όλη τη διαδικασία.
II. Σύνοψη των βημάτων γρήγορης αντιμετώπισης προβλημάτων
1.Μειώστε τη δόση: Μειώστε σημαντικά την ποσότητα του PAM που προστίθεται. αυτή είναι η πιο πιθανή και πιο εύκολη μεταβλητή για προσαρμογή.
2.Έλεγχος ακολουθίας: Επιβεβαιώστε την ακολουθία δοσολογίας ως PAC → (ταχεία ανάδευση για 1-2 λεπτά) → PAM → (αργή ανάδευση).
3.Επικυρώστε τα αντιδραστήρια:
- Προετοιμάστε προσομοιωμένα λύματα χρησιμοποιώντας καθαρό νερό και συνήθη άργιλο (π.χ. καολίνη) για να ελέγξετε την αποτελεσματικότητα του PAC/PAM και να αποκλείσετε προβλήματα απενεργοποίησης αντιδραστηρίου.
- Επιβεβαιώστε τον τύπο PAM.
4. Βελτιστοποιήστε τη διαδικασία:
- Εκτελέστε μια συστηματική δοκιμή Jar, δοκιμάζοντας διαφορετικές δόσεις PAC (με σταθερή μικρή ποσότητα PAM) και διαφορετικές δόσεις PAM (με σταθερή βέλτιστη δόση PAC) σε πολλαπλά ποτήρια ζέσεως.
- Ελέγξτε και ρυθμίστε την ταχύτητα και το χρόνο της γρήγορης και αργής ανάδευσης.
5. Παρατηρήστε λεπτομέρειες:
- Εμφανίζεται αιώρηση κροκίδος κατά την ανάδευση ή μετά την καθίζηση; Η αιώρηση κατά την ανάδευση συχνά σχετίζεται με φυσαλίδες αέρα, ενώ η αιώρηση μετά την καθίζηση σχετίζεται συχνά με το ότι τα κροκίδια είναι πολύ ελαφριά.
- Παρατηρήστε τη μορφολογία του κροκιδώματος: Είναι μεγάλα και αφράτα νέφη-όπως (πιθανώς λόγω υπερβολικού PAM) ή μικρά και θολά (ανεπαρκής PAC ή ανεπαρκής ανάμειξη);