Percée dans le traitement des eaux à basse température et faible turbidité : application technique des performances d’élimination de la turbidité par le sulfate de fer polymère

LL'eau à basse température et faible turbidité (température Traitement de l'eau Grâce à sa grande stabilité colloïdale et à sa faible efficacité de floculation, le sulfate polyrique (PFS), avec son sulfate ferrique unique et son adaptabilité technique, a connu des applications novatrices dans ce domaine ces dernières années et est devenu une technologie clé pour améliorer le respect des normes de qualité de l'eau.

1. Difficultés liées au traitement des eaux à basse température et faible turbidité et avantages de la technologie PFS

1. Défi du traitement de l'eau à basse température et faible turbidité

Restriction de basse température : la diminution de la température de l'eau entraîne un affaiblissement de l'énergie cinétique moléculaire, le taux d'hydrolyse du coagulant diminue d'environ 2 à 4 fois, les flocs formés sont lâches et fragiles, et le cycle de décantation est prolongé de 30 à 50 %.

Caractéristique de faible turbidité : la faible concentration de matières en suspension (

2. Principaux avantages techniques du PFS

Caractéristiques d'hydrolyse rapide : le PFS peut encore être rapidement hydrolysé à basse température pour produire un complexe hydroxyle multinucléé (tel que [Fe_3 (OH) _4] ^ {5 +}), qui neutralise rapidement la charge négative de la surface colloïdale grâce à une densité de charge positive élevée (supérieure à + 30 mV).

Pont d'adsorption renforcé : sa structure de chaîne polymère peut franchir la barrière énergétique dans un environnement à basse température, adsorber directement les fines particules pour former une fleur d'alun dense (taille des particules > 1 mm), et le taux de sédimentation est augmenté de 40 à 60 % par rapport aux agents traditionnels.

Synergie d'oxydation : l'ion fer trivalent (Fe³) peut encore oxyder certaines matières organiques solubles (telles que l'acide humique) à basse température, qui peuvent être éliminées par floculation, et le taux d'élimination de la turbidité est augmenté de 15 à 20 %.

2. Principaux scénarios et cas d'application en ingénierie

1. Municipal Traitement de l'eau potable

Une usine de traitement d'eau du nord (température de l'eau brute 4℃, turbidité 15 NTU) a utilisé du PFS au lieu du chlorure de polyaluminium (PAC), la quantité ajoutée a diminué de 50 mg/L à 30 mg/L, le temps de décantation des chatons a été raccourci de 45 minutes à 25 minutes et la turbidité de l'eau de l'usine est restée stable à moins de 0,5 NTU.

2. Système industriel de circulation d'eau

Réutilisation des eaux usées d'impression et de teinture : dans des conditions de fonctionnement de 10℃, la réutilisation du PFS et du polyacrylamide anionique (AP AM) augmente le taux d'élimination de la turbidité de 78 % à 95 % et la production de boues est réduite de 20 %.

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3. Stratégie d'optimisation de l'ingénierie et innovation technologique

1. Technologie de contrôle dynamique des entrées et des additions

Sur la base du système de surveillance en ligne de la turbidité/température, l'ajustement dynamique du dosage de PFS (10-80 mg/L) est réalisé pour éviter le rebond de la turbidité et les résidus d'ions fer causés par un ajout excessif.

Cas pratique : Une station d'épuration a adopté un algorithme de contrôle PID flou, le coût de l'agent a été réduit de 18 % et la concentration ferrique d'ions fer dans l'effluent est restée stable à

2. Processus d'augmentation de l'efficacité et de la composition

Combinaison PFS + PAM : après neutralisation électrique du PFS, ajouter 0,1 à 0,5 mg/L d'APAM pour renforcer les flocs, ce qui convient aux eaux très peu turbides avec une turbidité

Amélioration de la pré-oxydation : la pré-oxydation combinée au permanganate de potassium (0,2-0,5 mg/L) craque la couche protectrice colloïdale de matière organique à basse température et le dosage de PFS est encore réduit de 25 %.

3. Amélioration de l'adaptation et de l'adaptabilité des équipements

Optimisation du mélangeur tubulaire : en augmentant la valeur G (> 500 s ¹), le temps de mélange est réduit à 10 secondes et le rendement en arachide d'alun est augmenté de 30 %.

Procédé de couplage flottation-précipitation gazeuse : l'unité de flottation à air dissous est ajoutée à l'extrémité avant du réservoir de sédimentation, et les microflocs (0,2-0,5 mm) formés par PFS sont enrichis deux fois, et le taux d'élimination de la turbidité est augmenté de 8 à 12 %.

4. Avantages en matière d'économie technique et d'environnement

Comparaison des coûts d'exploitation : le coût du traitement de l'eau par tonne PFS est réduit de 0,05 à 0,12 yuan par rapport à celui du PAC, la quantité de boues est réduite de 15 à 30 % et le taux de corrosion des équipements est réduit de plus de 50 %.

Avantage en matière de durabilité : L’absence de résidus d’ions aluminium lui permet de répondre à la norme GB 5749-2022 relative à l’eau potable, évitant ainsi le risque de neurotoxicité des sels d’aluminium traditionnels.

5. Orientation future du développement

Développement d'un système de dosage intelligent : prédire les fluctuations de la qualité de l'eau grâce à un modèle d'apprentissage automatique et réaliser une régulation automatique et précise de l'injection de PFS.

Recherche et développement d'agents composites : développer une préparation composite de PFS avec des enzymes biologiques et des nanomatériaux pour améliorer encore la capacité de capture des nanocollides à basse température (

Grâce à l'innovation technologique en matière d'ingénierie, le sulfate de fer polymère favorise le passage du traitement des eaux à basse température et à faible turbidité d'une « difficulté standard » à une « économie efficace », fournissant un soutien technique clé pour la sécurité de l'approvisionnement en eau et les économies d'eau industrielles dans les régions froides et de haute altitude.