Pengenalan Semasa menjalankan sistem air kumbahan,-percubaan pembekuan dan pemendapan berskala kecil diperlukan. Fenomena floc terapung semasa eksperimen ini adalah masalah biasa tetapi berbaloi untuk dianalisis secara mendalam. Ini biasanya menunjukkan bahawa satu atau lebih aspek utama proses eksperimen memerlukan pelarasan.
Sebab utama flok terapung dan bukannya tenggelam ialah ketumpatan flok kurang daripada air atau ia disokong oleh daya luar seperti gelembung udara. Kami boleh menyiasat dan menyelesaikan masalah ini secara sistematik dari aspek berikut:
I. Analisis Punca dan Penyelesaian Utama
1. Isu Dos PAC (Polyaluminum Klorida).
Punca:
- Dos Tidak Mencukupi: Koloid aluminium hidroksida yang dihasilkan oleh hidrolisis tidak mencukupi untuk meneutralkan sepenuhnya cas zarah koloid dalam air, gagal membentuk flok yang besar dan padat.
- Dos Berlebihan: PAC yang berlebihan akan menyebabkan cas permukaan zarah koloid terbalik (daripada negatif kepada positif), membawa kepada penstabilan semula koloid dan kesukaran dalam pengagregatan. Pada masa yang sama, hidrolisis garam aluminium yang berlebihan akan menggunakan kealkalian, berpotensi menjadikan air berasid, dan koloid aluminium hidroksida yang dihasilkan akan menjadi terlalu ringan.
Penyelesaian:
- Menjalankan ujian bikar untuk menentukan dos optimum. Secara amnya, mulakan dengan 50 mg/L dan meningkat secara beransur-ansur (cth, 50, 100, 150, 200 mg/L), memerhati pembentukan flok dan pemendapan.
- Semak sama ada penyelesaian PAC telah tamat tempoh (cth, disebabkan oleh masa penyediaan yang berlebihan atau pemendakan hidrolisis). Penyelesaian yang baru disediakan adalah disyorkan.
2. PAM (Polyacrylamide) Isu Dos
Punca:
- Untuk air sisa am, PAM kationik harus digunakan kerana zarah koloid biasanya bercas negatif.
- Jika PAM anionik tersalah gunakan, ia akan menolak zarah bercas negatif, menjadikan penyambungan sukar.
- Jika PAM bukan ionik tersalah gunakan, ketidakpadanan caj boleh menyebabkan hasil yang buruk.
- Urutan dos yang salah: PAC mesti ditambah dahulu untuk pencampuran pantas dan ketidakstabilan. Selepas selang kira-kira 1-2 minit, PAM perlu ditambah untuk bantuan pencampuran dan pembekuan perlahan. Membalikkan susunan atau selang terlalu pendek akan mengurangkan keberkesanan dengan ketara.
- Dos Berlebihan: PAM ialah polimer berat-molekul-tinggi. Penggunaan yang berlebihan boleh menghasilkan kesan "bungkus{3}}, menjadikan flok longgar, dengan kandungan air yang tinggi dan ketumpatan rendah, sekali gus menyebabkan ia terapung. Ini adalah salah satu punca flok terapung yang paling mungkin.
- Pemilihan Jenis PAM yang salah:
- Kepekatan PAM terlalu tinggi atau pembubaran tidak mencukupi: Ini membawa kepada serakan yang tidak sekata dalam air sisa, lebihan setempat, dan pembentukan "gumpalan" yang terapung.
Penyelesaian:
- Patuhi perintah "PAC dahulu, kemudian PAM," dan kawal selang dengan berhati-hati.
- Menjalankan ujian dengan dos PAM yang dikurangkan dengan ketara. Dos PAM biasanya sangat kecil, mungkin 1-5 mg/L atau lebih rendah. Cuba mulakan dengan 0.5 mg/L dan naikkan secara beransur-ansur.
- Sahkan bahawa PAM kationik sedang digunakan. Rujuk pembekal atau rujuk arahan produk.
- Larutan PAM mesti dikacau dan dibubarkan dengan teliti (biasanya memerlukan 40-60 minit). Kepekatan yang disyorkan ialah 0.1%-0.3% (bahagian per seribu hingga tiga bahagian per seribu).
3. Ciri Kualiti Air Kumbahan
Punca:
- Tahap minyak atau bahan organik yang tinggi di dalam air: Bahan ini mempunyai ketumpatan yang rendah dan, apabila dikapsulkan oleh flok, mengurangkan ketumpatan keseluruhan.
- Kandungan garam atau surfaktan yang berlebihan: Ini boleh menjejaskan hidrolisis dan kesan peneutralan cas reagen.
- Beban organik yang berlebihan di dalam air: Ini membentuk gumpalan "melekit" yang membungkus gelembung udara.
Penyelesaian:
- Jika boleh, fahami sumber dan komponen utama air sisa.
- Cuba laraskan nilai pH. Julat pH optimum untuk PAC biasanya 6.5-7.5. pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi akan menjejaskan morfologi produk hidrolisisnya. Laraskan pH dengan NaOH atau asid cair dan cuba lagi.
- Pertimbangkan sama ada prarawatan (seperti pengasingan minyak) diperlukan.
4. Operasi Eksperimen dan Keadaan Hidraulik
Punca:
- Peringkat dos PAC: Memerlukan pencampuran yang cepat dan cergas (cth, 250-300 rpm, 30-60 saat) untuk memastikan penyebaran segera dan seragam reagen.
- Peringkat Penambahan PAM: Pencampuran perlahan dan lembut diperlukan (cth, 40-60 rpm, 10-20 minit) untuk menggalakkan pertumbuhan flok tanpa memecahkannya.
- Keamatan dan Masa Pencampuran Tidak Betul:
- Udara Diperkenalkan Semasa Mencampur: Pencampuran yang kuat atau penempatan pengaduk yang tidak betul boleh memasukkan sejumlah besar udara ke dalam air, membentuk gelembung mikro yang melekat pada flok dan menyebabkan ia terapung.
- Masa Mendap Tidak Mencukupi: Flok belum padat dan mendap sepenuhnya.
- Suhu Air Rendah: Apabila suhu air di bawah 10 darjah, hidrolisis dan kadar tindak balas menjadi perlahan, menghasilkan flok yang kecil dan longgar.
Penyelesaian:
- Kawal ketat prosedur dan keamatan pencampuran dua-peringkat.
- Periksa kedalaman pengaduk untuk mengelak daripada mewujudkan pusaran pada permukaan cecair yang memasukkan udara.
- Benarkan masa penyelesaian yang mencukupi (cth, 30 minit) dan perhatikan dengan teliti perubahan sepanjang proses.
II. Ringkasan Langkah Penyelesaian Masalah Pantas
1.Kurangkan dos: Kurangkan jumlah PAM yang ditambah dengan ketara; ini adalah pembolehubah yang paling mungkin dan paling mudah untuk dilaraskan.
2.Semak Urutan: Sahkan urutan dos sebagai PAC → (kacau cepat selama 1-2 minit) → PAM → (kacau perlahan).
3. Sahkan reagen:
- Sediakan air sisa simulasi menggunakan air bersih dan tanah liat standard (cth, kaolin) untuk menguji keberkesanan PAC/PAM dan menolak isu penyahaktifan reagen.
- Sahkan jenis PAM.
4. Optimumkan proses:
- Lakukan ujian Jar yang sistematik, menguji dos PAC yang berbeza (dengan jumlah kecil PAM yang tetap) dan dos PAM yang berbeza (dengan dos PAC optimum tetap) dalam berbilang bikar.
- Periksa dan laraskan kelajuan dan masa mengacau cepat dan perlahan.
5. Perhatikan butiran:
- Adakah flok terapung berlaku semasa mengacau atau selepas mendap? Terapung semasa mengacau selalunya berkaitan dengan gelembung udara, manakala terapung selepas mendap selalunya berkaitan dengan flok yang terlalu ringan.
- Perhatikan morfologi flok: Adakah ia seperti awan besar dan gebu-(mungkin disebabkan oleh PAM yang berlebihan) atau kecil dan keruh (PAC tidak mencukupi atau pencampuran tidak mencukupi)?