Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Пекінська компанія з енергозбереження та захисту навколишнього середовища Guoneng Zhongdian, Пекін 100022; 2. Китайський університет нафти (Пекін), Пекін 102249)
Анотація: у галузі очищення стічних вод та залишків відходів, PAC та PAM широко використовуються як поширені флокулянти та коагулянти. У цій статті представлено ефект застосування та стан досліджень pac-pam у різних галузях, коротко описано розуміння та погляди різних дослідників на комбінацію pac-pam, а також всебічно проаналізовано вимоги до застосування та принципи pac-pam за різних експериментальних та польових умов. Відповідно до змісту та результатів аналізу огляду, у цій статті зазначено внутрішній принцип застосування pac-pam у різних робочих умовах, а також зазначено, що комбінація PAC та PAM також має недоліки, тому режим його застосування та дозування необхідно визначати залежно від конкретної ситуації.
Ключові слова: поліалюміній хлорид; поліакриламід; очищення води; флокуляція
0 Вступ
У промисловій галузі комбіноване використання поліалюмінійхлориду (PAC) та поліакриламіду (PAM) для очищення стічних вод та подібних відходів сформувало зрілий технологічний ланцюг, але механізм його спільної дії незрозумілий, а співвідношення дозування для різних умов роботи в різних галузях також відрізняється.
У цій статті всебічно проаналізовано велику кількість відповідної літератури в країні та за кордоном, узагальнено механізм поєднання PAC та PAC, а також наведено вичерпну статистику різних емпіричних висновків у поєднанні з фактичним впливом PAC та PAM у різних галузях промисловості, що має керівне значення для подальших досліджень у суміжних галузях.
1. Приклад дослідження застосування PAC-PAM у побуті
Зшиваючий ефект PAC та PAM використовується в усіх сферах життя, але дозування та допоміжні методи лікування відрізняються для різних умов праці та середовища лікування.
1.1 побутові стічні води та муніципальний шлам
Чжао Юеян (2013) та інші дослідили коагуляційний ефект PAM як допоміжного коагулянту для PAC та PAFC, використовуючи метод випробувань у приміщенні. Експеримент показав, що коагуляційний ефект PAC після коагуляції PAM значно посилився.
Ван Мутонг (2010) та інші досліджували вплив очищення побутових стічних вод за допомогою PAC + PA, а також вивчали ефективність видалення ХСК та інші показники за допомогою ортогональних експериментів.
Лінь Іньцзи (2014) та ін. Вивчали посилений коагуляційний ефект PAC та PAM на водорості на водоочисних спорудах. Ян Хунмей (2017) та ін. Вивчали ефект комбінованого використання на стічні води кімчі та вважали, що оптимальне значення pH становить 6.
Фу Пейцянь (2008) та ін. вивчали вплив композитного флокулянту, що застосовується для повторного використання води. Вимірюючи ефективність видалення домішок, таких як каламутність, TP, COD та фосфати у зразках води, було виявлено, що композитний флокулянт має хороший ефект видалення всіх видів домішок.
Цао Лонгтянь (2012) та інші застосували метод композитної флокуляції для вирішення проблем повільної швидкості реакції, легких флокул та труднощів занурення в процесі очищення води на північному сході Китаю через низьку температуру взимку.
Лю Хао (2015) та ін. вивчали вплив обробки композитним флокулянтом на складну седиментацію та зменшення каламутності суспензії у побутових стічних водах і виявили, що додавання певної кількості флокуляту PAM разом із додаванням PAM та PAC може сприяти кінцевому ефекту очищення.
1.2 стічні води від друку та фарбування та стічні води від виробництва паперу
Чжан Ланьхе (2015) та ін. вивчали координаційний ефект хітозану (CTS) та коагулянту при очищенні стічних вод паперового виробництва та виявили, що краще додавати хітозан.
Швидкість видалення ХСК та каламутності збільшилася на 13,2% та 5,9%.
Сє Лінь (2010) вивчав вплив комбінованого очищення стічних вод паперового виробництва за допомогою PAC та PAM.
Лю Чжицян (2013) та інші використовували саморобний ПАК та композитний флокулянт ПАК у поєднанні з ультразвуком для очищення стічних вод від друку та фарбування. Було зроблено висновок, що коли значення pH було між 11 та 13, спочатку додавали ПАК та перемішували протягом 2 хвилин, а потім додавали ПАК та перемішували протягом 3 хвилин, ефект обробки був найкращим.
Чжоу Данні (2016) та інші досліджували вплив очищення побутових стічних вод за допомогою PAC + PAM, порівнювали ефект очищення біологічним прискорювачем та біологічним антидотом і виявили, що PAC + PAM був кращим за біологічний метод очищення щодо видалення нафти, але PAC + PAM був набагато кращим за біологічний метод очищення щодо токсичності для якості води.
Ван Чжичжі (2014) та ін. досліджували метод очищення стічних вод середньої стадії паперового виробництва за допомогою коагуляції PAC + PAM як частини цього методу. Коли дозування PAC становить 250 мг/л, дозування PAM - 0,7 мг/л, а значення pH майже нейтральне, коефіцієнт видалення ХСК досягає 68%.
Цзо Вейюань (2018) та інші дослідники вивчали та порівнювали змішаний флокуляційний ефект Fe3O4 / PAC / PAM. Випробування показують, що коли співвідношення цих трьох компонентів становить 1:2:1, ефект очищення стічних вод від друку та фарбування є найкращим.
Л. В. Сінін (2010) та ін. вивчали ефект очищення стічних вод комбінацією PAC + PAM. Дослідження показує, що ефект флокуляції композиції найкращий у кислому середовищі (pH 5). Дозування PAC становить 1200 мг/л, дозування PAM – 120 мг/л, а коефіцієнт видалення тріски перевищує 60%.
1.3 стічні води вугільно-хімічної промисловості та стічні води переробки
Ян Лей (2013) та ін. вивчали коагуляційний ефект PAC + PAM в очищенні стічних вод вугільної промисловості, порівнювали залишкову каламутність за різних співвідношень та наводили скориговане дозування PAM відповідно до різної початкової каламутності.
Фан Сяолін (2014) та інші порівняли коагуляційний ефект PAC + Chi та PAC + PAM на стічні води нафтопереробного заводу. Вони дійшли висновку, що PAC + Chi має кращий флокуляційний ефект та вищу ефективність видалення ХСК. Експериментальні результати показали, що оптимальний час перемішування становив 10 хвилин, а оптимальне значення pH – 7.
Ден Лей (2017) та ін. вивчали флокуляційний ефект PAC + PAM на стічні води бурового розчину, і коефіцієнт видалення ХСК досяг понад 80%.
Ву Цзіньхуа (2017) та ін. вивчали очищення стічних вод вугільної хімії методом коагуляції. PAC становив 2 г/л, а PAM – 1 мг/л. Експеримент показав, що найкраще значення pH – 8.
Го Цзіньлін (2009) та ін. вивчали ефект обробки води за допомогою флокуляції композитів і вважали, що ефект видалення був найкращим, коли дозування PAC становило 24 мг/л, а PAM – 0,3 мг/л.
Лін Лу (2015) та ін. вивчали ефект флокуляції комбінації пак-пам на емульговані стічні води, що містять нафту, за різних умов та порівнювали ефект окремого флокулянта. Кінцеве дозування становило: пак-пам 30 мг/л, памідор 6 мг/л, температура навколишнього середовища 40 ℃, нейтральне значення pH та час седиментації більше 30 хвилин. За найсприятливіших умов ефективність видалення ХСК досягає близько 85%.
2 Висновок та пропозиції
Комбінація поліалюмінійхлориду (PAC) та поліакриламіду (PAM) широко використовується в усіх сферах життя. Вона має великий потенціал у сфері очищення стічних вод та осаду, і її промислове значення потребує подальшого вивчення.
Механізм комбінованого впливу PAC та PAM головним чином залежить від чудової пластичності макромолекулярного ланцюга PAM, який у поєднанні з Al3+ у PAC та –O у PAM утворює більш стабільну сітчасту структуру. Сітчаста структура може стабільно обволікати інші домішки, такі як тверді частинки та краплі олії, тому вона має чудовий ефект очищення стічних вод з різними видами домішок, особливо за умови співіснування олії та води.
Водночас, комбінація PAC та PAM також має недоліки. Вміст води в утвореному флокуляті є високим, а його стабільна внутрішня структура призводить до вищих вимог до вторинної обробки. Тому подальший розвиток PAC у поєднанні з PAM все ще стикається з труднощами та викликами.
Час публікації: 09 жовтня 2021 р.