Introduzione Quando si mette in servizio un sistema di acque reflue, sono necessari-esperimenti di coagulazione e sedimentazione su piccola scala. Il fenomeno del galleggiamento dei fiocchi durante questi esperimenti è un problema comune ma utile da analizzare in profondità. Ciò di solito indica che uno o più aspetti chiave del processo sperimentale necessitano di aggiustamenti.
Il motivo principale per cui i fiocchi galleggiano invece di affondare è che la densità dei fiocchi è inferiore a quella dell'acqua o che è supportata da forze esterne come le bolle d'aria. Possiamo indagare e risolvere sistematicamente questo problema dai seguenti aspetti:
I. Analisi delle principali cause e soluzioni
1. Problemi di dosaggio del PAC (cloruro di polialluminio).
Cause:
- Dosaggio insufficiente: l'idrossido colloidale di alluminio prodotto mediante idrolisi è insufficiente per neutralizzare completamente la carica delle particelle colloidali nell'acqua, non riuscendo a formare fiocchi grandi e densi.
- Dosaggio eccessivo: un PAC eccessivo causerà l'inversione della carica superficiale delle particelle colloidali (da negativa a positiva), portando alla ristabilizzazione del colloide e alla difficoltà di aggregazione. Allo stesso tempo, un'eccessiva idrolisi del sale di alluminio consumerà l'alcalinità, rendendo potenzialmente acida l'acqua, e il colloide di idrossido di alluminio generato sarà troppo leggero.
Soluzioni:
- Effettuare prove in bicchiere per determinare il dosaggio ottimale. In genere, iniziare con 50 mg/L e aumentare gradualmente (ad esempio, 50, 100, 150, 200 mg/L), osservando la formazione dei fiocchi e la sedimentazione.
- Controllare se la soluzione PAC è scaduta (ad esempio, a causa di un tempo di preparazione eccessivo o di precipitazione di idrolisi). Si consiglia la soluzione appena preparata.
2. Problemi di dosaggio del PAM (poliacrilammide).
Cause:
- Per le acque reflue generali, è necessario utilizzare il PAM cationico perché le particelle colloidali sono generalmente caricate negativamente.
- Se il PAM anionico viene utilizzato erroneamente, respingerà le particelle caricate negativamente, rendendo difficile il collegamento.
- Se si utilizza erroneamente il PAM non ionico, la mancata corrispondenza della carica potrebbe portare a risultati inadeguati.
- Sequenza di dosaggio errata: è necessario aggiungere prima il PAC per una rapida miscelazione e destabilizzazione. Dopo un intervallo di circa 1-2 minuti, è necessario aggiungere PAM per una miscelazione lenta e un aiuto alla coagulazione. L'inversione dell'ordine o un intervallo troppo breve ridurranno notevolmente l'efficacia.
- Dosaggio eccessivo: il PAM è un polimero ad alto-peso molecolare-. Un uso eccessivo può creare un effetto di "avvolgimento", rendendo i fiocchi sciolti, con un alto contenuto di acqua e una bassa densità, facendoli così galleggiare. Questa è una delle cause più probabili del galleggiamento dei fiocchi.
- Selezione del tipo PAM errata:
- Concentrazione di PAM troppo elevata o dissoluzione insufficiente: ciò porta a una dispersione non uniforme nelle acque reflue, ad eccessi localizzati e alla formazione di "grumi" galleggianti.
Soluzioni:
- Attenersi rigorosamente all'ordine "prima PAC, poi PAM" e controllare attentamente l'intervallo.
- Condurre test con un dosaggio PAM significativamente ridotto. Il dosaggio di PAM è solitamente molto piccolo, possibilmente 1-5 mg/L o anche inferiore. Prova a iniziare con 0,5 mg/l e ad aumentare gradualmente.
- Confermare che viene utilizzato il PAM cationico. Consultare il fornitore o fare riferimento alle istruzioni del prodotto.
- La soluzione PAM deve essere accuratamente agitata e sciolta (solitamente richiede 40-60 minuti). La concentrazione consigliata è 0,1%-0,3% (da parti per mille a tre parti per mille).
3. Caratteristiche di qualità delle acque reflue
Cause:
- Livelli elevati di olio o materia organica nell'acqua: queste sostanze hanno una bassa densità e, se incapsulate in fiocchi, riducono la densità complessiva.
- Contenuto eccessivo di sale o tensioattivo: ciò potrebbe influenzare l'idrolisi e gli effetti di neutralizzazione della carica del reagente.
- Carico organico eccessivo nell'acqua: forma fiocchi "appiccicosi" che incapsulano bolle d'aria.
Soluzioni:
- Se possibile, comprendere la fonte e i componenti principali delle acque reflue.
- Prova a regolare il valore del pH. L'intervallo di pH ottimale per il PAC è generalmente 6,5-7,5. Un pH troppo basso o troppo alto influenzerà la morfologia dei suoi prodotti di idrolisi. Regolare il pH con NaOH o acido diluito e riprovare.
- Considerare se è necessario il pretrattamento (come la separazione dell'olio).
4. Funzionamento sperimentale e condizioni idrauliche
Cause:
- Fase di dosaggio del PAC: richiede una miscelazione rapida e vigorosa (ad esempio, 250-300 giri/min, 30-60 secondi) per garantire una dispersione istantanea e uniforme del reagente.
- Fase di aggiunta PAM: è necessaria una miscelazione lenta e delicata (ad esempio, 40-60 giri/min, 10-20 minuti) per favorire la crescita dei fiocchi senza romperli.
- Intensità e tempo di miscelazione non corretti:
- Aria introdotta durante la miscelazione: una miscelazione vigorosa o un posizionamento improprio dell'agitatore possono introdurre grandi quantità di aria nell'acqua, formando microbolle che aderiscono ai fiocchi e li fanno galleggiare.
- Tempo di sedimentazione insufficiente: i fiocchi non si sono completamente compattati e sedimentati.
- Bassa temperatura dell'acqua: quando la temperatura dell'acqua è inferiore a 10 gradi, la velocità di idrolisi e di reazione rallenta, producendo fiocchi piccoli e sciolti.
Soluzioni:
- Controlla rigorosamente la procedura e l'intensità della miscelazione a due fasi.
- Controllare la profondità dell'agitatore per evitare di creare vortici sulla superficie del liquido che introducono aria.
- Concedere un tempo di assestamento sufficiente (ad esempio, 30 minuti) e osservare attentamente i cambiamenti durante tutto il processo.
II. Riepilogo dei passaggi rapidi per la risoluzione dei problemi
1.Ridurre il dosaggio: ridurre significativamente la quantità di PAM aggiunta; questa è la variabile più probabile e più semplice da regolare.
2.Controllare la sequenza: confermare la sequenza di dosaggio come PAC → (agitazione rapida per 1-2 minuti) → PAM → (agitazione lenta).
3.Convalidare i reagenti:
- Preparare le acque reflue simulate utilizzando acqua pulita e argilla standard (ad esempio caolino) per testare l'efficacia del PAC/PAM ed escludere problemi di inattivazione dei reagenti.
- Conferma il tipo PAM.
4.Ottimizza il processo:
- Eseguire un test Jar sistematico, testando diversi dosaggi di PAC (con una piccola quantità fissa di PAM) e diversi dosaggi di PAM (con un dosaggio di PAC ottimale fisso) in più bicchieri.
- Controllare e regolare la velocità e il tempo dell'agitazione rapida e lenta.
5.Osservare i dettagli:
- Si verifica il galleggiamento dei fiocchi durante l'agitazione o dopo la sedimentazione? Il galleggiamento durante l'agitazione è spesso correlato a bolle d'aria, mentre il galleggiamento dopo la sedimentazione è spesso correlato al fatto che i fiocchi sono troppo leggeri.
- Osserva la morfologia dei fiocchi: sono grandi e soffici simili a nuvole- (probabilmente a causa di un PAM eccessivo) o piccoli e torbidi (PAC insufficiente o miscelazione inadeguata)?