Método de utilização de cloreto de polialumínio com poliacrilamida

Em águas residuais e Purificação de água Em aplicações industriais, a combinação de cloreto de polialumínio (PAC) e poliacrilamida (PAM) representa a principal solução de floculação de alta eficiência do setor. Como floculante inorgânico, o PAC adsorve partículas e coloides em suspensão na água, coagulando as partículas em suspensão. A PAM, como floculante orgânico, forma flocos grandes que aceleram a sedimentação. A ação sinérgica desses dois agentes aumenta significativamente a eficiência do tratamento e reduz os custos com produtos químicos.

I. Princípio Fundamental de Combinação: A Lógica Subjacente do Efeito Sinérgico

Cloreto de polialumínio O PAC hidrolisa-se para gerar íons hidroxila de alumínio polinucleares, que adsorvem partículas e coloides em suspensão na água, desestabilizando-os em microflocos (o processo de "coagulação"). No entanto, esses microflocos sedimentam lentamente e permanecem propensos à dispersão. A poliacrilamida (PAM), com seu alto peso molecular, adsorve múltiplos microflocos e forma flocos densos e grosseiros por meio de pontes (o processo de "floculação"), acelerando a sedimentação e a separação. A combinação de PAC e PAM alcança um efeito sinérgico eficiente de "coagulação + floculação", resultando em tratamentos com resultados muito superiores aos obtidos com o uso de um único agente.

II. Etapas padrão de utilização do emparelhamento

Para efluentes industriais, esgoto municipal ou purificação de água, a combinação de PAC e PAM deve seguir o princípio de "PAC primeiro, depois PAM, dosagem em etapas e mistura completa". Os passos específicos são os seguintes:

1. Pré-tratamento de dissolução farmacêutica

Dissolução do PAC: O PAC sólido é dissolvido numa concentração de 1% a 3% (ou seja, 10 a 30 g de PAC dissolvidos em 1 L de água), agitado durante 3 a 5 minutos até completa dissolução e deixado em repouso por alguns instantes para remover uma pequena quantidade de matéria insolúvel antes do uso. O PAC líquido pode ser diluído diretamente de 2 a 5 vezes antes da adição para evitar a floculação local irregular causada por uma concentração excessivamente alta.

Dissolução de PAM: Dissolva o PAM aniônico (comumente usado no tratamento de águas residuais) a uma concentração de 0,1% a 0,3%. Agite a 60-80 rpm durante 15-20 minutos para garantir a dissolução completa sem formação de grumos (o PAM aglomerado torna-se ineficaz e causa obstrução da tubulação). A solução deve ser utilizada em até 24 horas.

2. Sequência de Adição e Intervalo de Tempo

O procedimento segue rigorosamente a sequência "PAC antes de PAM", com um intervalo de injeção de 30 a 60 segundos. Primeiro, adicione a solução de PAC à água tratada e agite rapidamente (150-200 rpm) por 1 a 2 minutos para garantir a completa mistura e coagulação. Em seguida, adicione a solução de PAM e mude para uma agitação lenta (50-80 rpm) por 2 a 3 minutos para permitir o crescimento adequado dos flocos, evitando a quebra dos mesmos devido à agitação excessiva.

3. Sedimentação e Observação de Efeitos

Após agitar, deixe a mistura repousar por 10 a 30 minutos e observe a claridade do efluente, o tamanho dos flocos e a velocidade de sedimentação. Se o efluente estiver turvo ou os flocos forem muito finos, isso pode indicar uma dosagem insuficiente de PAC. Se os flocos flutuarem e não sedimentarem, pode ser devido a uma dosagem excessiva de PAM ou a um modelo incompatível, exigindo ajuste imediato.

III. Parâmetros-chave: Razão de adição e controle de dosagem

A proporção de dosagem de PAC para PAM deve ser ajustada com base na qualidade da água e nos tipos de poluentes, não havendo um valor fixo. Ela deve ser determinada por meio de testes piloto. A faixa de referência principal é a seguinte:

1. Proporção de dosagem convencional

A proporção em massa de PAC para PAM (sólido) varia normalmente de 50:1 a 200:1. Para águas residuais municipais e domésticas, a proporção padrão é de 100:1 a 150:1. Em águas residuais industriais (por exemplo, efluentes de tingimento e galvanoplastia) com altas concentrações de poluentes, a proporção pode ser ajustada para 80:1 a 120:1.

2. Intervalo de referência para dosagem

Dosagem de PAC: 50-100 mg/L para esgoto doméstico e 100-300 mg/L para efluentes industriais; dosagem de PAM: 0,5-1 mg/L para esgoto doméstico e 1-3 mg/L para efluentes industriais. Recomenda-se realizar um teste piloto antes da aplicação definitiva, coletando uma amostra de 1 L de água e adicionando os produtos químicos em proporções crescentes para determinar a dosagem ideal.

IV. Dicas para diferentes cenários

1. Tratamento de esgoto municipal e doméstico

Recomenda-se o uso de PAM aniônico (peso molecular de 8 a 12 milhões), com dosagem de PAC de aproximadamente 80 mg/L e dosagem de PAM de 0,8 mg/L. Este tratamento é ideal para corpos d'água com baixa DQO e alto teor de sólidos em suspensão, melhorando efetivamente a eficiência do tanque de sedimentação.

2. Tratamento de águas residuais industriais (tingimento/galvanoplastia/fabricação de papel)

Para efluentes de tingimento, seleciona-se o PAM aniônico (peso molecular de 12 a 15 milhões) com uma proporção PAC:PAM de 100:1. O PAC é adicionado primeiro para desestabilizar a emulsão e descolorir, seguido pelo PAM para floculação. Para efluentes de galvanoplastia contendo metais pesados, o pH é ajustado para 8-9, adiciona-se PAC para precipitar os metais pesados ​​e, em seguida, adiciona-se PAM para acelerar a separação.

3. Purificação da água potável

Foram selecionados PAC de grau alimentício e PAM não iônico, com dosagem de PAC de 30-50 mg/L e dosagem de PAM de 0,3-0,5 mg/L. Os resíduos químicos foram rigorosamente controlados para atender ao padrão GB 15892-2020 para água potável.

V. Problemas comuns e técnicas de prevenção

● Flocos finos que não sedimentam: Aumente a dosagem de PAC, ajuste o tipo de PAM (mude para um produto de alto peso molecular) ou prolongue o tempo de mistura.

● Aglomeração de medicamentos entupindo tubulações: Controle a velocidade de rotação durante a dissolução do PAM para evitar concentração local excessiva e filtre após a dissolução antes da readição; deixe o PAC decantar após a dissolução para remover partículas insolúveis.

● O efeito do tratamento é instável: quando a qualidade da água oscila, ajuste prontamente a dosagem e a proporção dos produtos químicos, garantindo primeiro uma dosagem suficiente de PAC e, em seguida, ajustando a dosagem de PAM.