PAC-ի կիրառման ազդեցությունը ջերմաէլեկտրակայանի ջրի մաքրման մեջ

1. Ջրի նախնական մշակում

Բնական ջրային մարմինները հաճախ պարունակում են ցեխ, կավ, հումուս և այլ կախված նյութեր, կոլոիդային խառնուրդներ և մանրէներ, սնկեր, ջրիմուռներ, վիրուսներ և այլ միկրոօրգանիզմներ, որոնք ունեն որոշակի կայունություն ջրում, ջրի պղտորության, գույնի և հոտի հիմնական պատճառն են։ Այս ավելորդ օրգանական նյութերը, մտնելով իոնափոխանակիչ, աղտոտում են խեժը, նվազեցնում խեժի փոխանակման հզորությունը և նույնիսկ ազդում են աղազրկման համակարգի արտահոսքի որակի վրա։ Կոագուլյացիոն մշակումը, նստվածքի մաքրումը և ֆիլտրացիոն մշակումը հիմնական նպատակն է հեռացնել այդ խառնուրդները, որպեսզի ջրում կախված նյութերի պարունակությունը նվազեցվի մինչև 5 մգ/լ-ից պակաս, այսինքն՝ ստացվի մաքրված ջուր։ Սա կոչվում է ջրի նախնական մշակում։ Նախնական մշակումից հետո ջուրը կարող է օգտագործվել որպես կաթսայի ջուր միայն այն դեպքում, երբ ջրում լուծված աղերը հեռացվում են իոնափոխանակման միջոցով, իսկ ջրում լուծված գազերը՝ տաքացման, վակուումային կամ փչման միջոցով։ Եթե այդ խառնուրդները նախապես չեն հեռացվում, հետագա մշակումը (աղազրկումը) չի կարող իրականացվել։ Հետևաբար, ջրի կոագուլյացիոն մշակումը կարևոր օղակ է ջրի մաքրման գործընթացում։

Ջերմաէլեկտրակայանի նախնական մշակման գործընթացը հետևյալն է՝ չմշակված ջուր → կոագուլյացիա → նստեցում և մաքրում → ֆիլտրացիա: Կոագուլյացիայի գործընթացում սովորաբար օգտագործվող կոագուլյատորներն են՝ պոլիալյումինի քլորիդը, պոլիերկաթսուլֆատը, ալյումինի սուլֆատը, երկաթի եռքլորիդը և այլն: Ստորև ներկայացված է պոլիալյումինի քլորիդի կիրառման հիմնական տեղեկատվությունը:

Պոլիալյումինի քլորիդը, որը կոչվում է PAC, պատրաստվում է ալյումինի մոխրի կամ ալյումինի հանքանյութերի հիման վրա որպես հումք, բարձր ջերմաստիճանում և որոշակի ճնշման տակ ալկալիի և ալյումինի ռեակցիայի արդյունքում ստացվող պոլիմերի հիման վրա, հումքը և արտադրության գործընթացը տարբեր են, արտադրանքի տեխնիկական բնութագրերը նույնը չեն։ PAC-ի մոլեկուլային բանաձևը [Al2(OH)nCI6-n]m է, որտեղ n-ը կարող է լինել 1-ից 5-ի միջև ցանկացած ամբողջ թիվ, իսկ m-ը՝ 10 կլաստերի ամբողջ թիվն է։ PAC-ը լինում է և՛ պինդ, և՛ հեղուկ։

2. Կոագուլյացիայի մեխանիզմ

Կոագուլյանտները ջրի կոլոիդային մասնիկների վրա ունեն երեք հիմնական ազդեցություն՝ էլեկտրական չեզոքացում, ադսորբցիոն կամրջում և մաքրում: Այս երեք ազդեցություններից որն է հիմնականը, կախված է կոագուլյանտի տեսակից և դեղաչափից, ջրում կոլոիդային մասնիկների բնույթից և պարունակությունից, ինչպես նաև ջրի pH արժեքից: Պոլիալյումինե քլորիդի գործողության մեխանիզմը նման է ալյումինի սուլֆատի գործողությանը, և ալյումինե սուլֆատի վարքագիծը ջրում վերաբերում է Al3+-ի կողմից տարբեր հիդրոլիզացված տեսակների առաջացման գործընթացին:

Պոլիալյումինի քլորիդը կարող է դիտարկվել որպես տարբեր միջանկյալ արգասիքներ՝ որոշակի պայմաններում ալյումինի քլորիդի հիդրոլիզի և պոլիմերացման գործընթացում՝ Al(OH)3-ի: Այն անմիջապես առկա է ջրում՝ տարբեր պոլիմերային տեսակների և A1(OH)a(s)-ի տեսքով, առանց Al3+-ի հիդրոլիզի գործընթացի:

3. Կիրառումը և ազդող գործոնները

1. Ջրի ջերմաստիճանը

Ջրի ջերմաստիճանը ակնհայտ ազդեցություն ունի մակարդման բուժման ազդեցության վրա։ Երբ ջրի ջերմաստիճանը ցածր է, մակարդիչի հիդրոլիզն ավելի դժվար է, հատկապես, երբ ջրի ջերմաստիճանը ցածր է 5℃-ից, հիդրոլիզի արագությունը դանդաղ է, և առաջացած ֆլոկուլանտն ունի փխրուն կառուցվածք, ջրի բարձր պարունակություն և մանր մասնիկներ։ Երբ ջրի ջերմաստիճանը ցածր է, կոլոիդային մասնիկների լուծույթը մեծանում է, ֆլոկուլյացիայի ժամանակը երկար է, և նստվածքի արագությունը դանդաղ է։ Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ 25~30℃ ջրի ջերմաստիճանն ավելի հարմար է։

2. Ջրի pH արժեքը

Պոլիալյումինե քլորիդի հիդրոլիզի գործընթացը H+-ի անընդհատ արտազատման գործընթաց է: Հետևաբար, տարբեր pH պայմաններում կլինեն տարբեր հիդրոլիզի միջանկյալ նյութեր, և պոլիալյումինե քլորիդի կոագուլյացիայի լավագույն pH արժեքը սովորաբար 6.5-ից 7.5 է: Այս պահին կոագուլյացիայի ազդեցությունն ավելի բարձր է:

3. Կոագուլանտի դեղաչափը

Երբ ավելացված կոագուլենտի քանակը բավարար չէ, արտանետվող ջրում մնացորդային պղտորությունն ավելի մեծ է։ Երբ քանակը չափազանց մեծ է, քանի որ ջրի մեջ կոլոիդային մասնիկները կլանում են ավելորդ կոագուլենտը, կոլոիդային մասնիկների լիցքի հատկությունը փոխվում է, ինչի արդյունքում արտահոսքում մնացորդային պղտորությունը կրկին մեծանում է։ Կոագուլացման գործընթացը պարզ քիմիական ռեակցիա չէ, ուստի անհրաժեշտ դեղաչափը չի կարող որոշվել հաշվարկի համաձայն, այլ պետք է որոշվի ջրի կոնկրետ որակի համաձայն՝ համապատասխան դեղաչափը որոշելու համար։ Երբ ջրի որակը փոխվում է սեզոնային, դեղաչափը պետք է համապատասխանաբար ճշգրտվի։

4. Կոնտակտային միջավայր

Կոագուլյացիոն մշակման կամ այլ տեղումների մշակման գործընթացում, եթե ջրում կա որոշակի քանակությամբ ցեխի շերտ, կոագուլյացիոն մշակման ազդեցությունը կարող է զգալիորեն բարելավվել: Այն կարող է ապահովել մեծ մակերես, ադսորբցիայի, կատալիզի և բյուրեղացման միջոցով բարելավել կոագուլյացիոն մշակման ազդեցությունը:

Այսօր ջրի մաքրման համար լայնորեն կիրառվող մեթոդ է կոագուլյացիոն նստվածքը։ Պոլիալյումինե քլորիդի արդյունաբերությունը որպես ջրի մաքրման ֆլոկուլանտ օգտագործում է, որն ունի լավ կոագուլյացիոն հատկություններ, մեծ ֆլոկուլանտային զանգված, փոքր դեղաչափ, բարձր արդյունավետություն, արագ նստվածք, լայն կիրառման շրջանակ և այլ առավելություններ։ Համեմատած ավանդական ֆլոկուլանտի հետ, դեղաչափը կարող է կրճատվել 1/3~1/2-ով, ինչը կարող է խնայել 40% ծախս։ Առանց փականային ֆիլտրի և ակտիվացված ածխածնային ֆիլտրի շահագործման հետ մեկտեղ, հում ջրի պղտորությունը զգալիորեն նվազում է, բարելավվում է աղազրկման համակարգի արտահոսքի որակը, մեծանում է աղազրկման խեժի փոխանակման հզորությունը, ինչպես նաև կրճատվում են շահագործման ծախսերը։