Kebanyakan air sisa industri boleh dimasukkan ke dalam pematuhan yang stabil dengan memasangkan polimer koagulan yang betul dengan kawalan pH yang ketat, kemudian mengesahkan dos dengan ujian balang dan pemantauan dalam talian. Dalam amalan, masalah prestasi biasanya datang daripada kimia yang tidak sepadan (koagulan/polimer yang salah), kawalan pH/kealkalian yang lemah, atau dos berlebihan yang menghasilkan pin floc dan isipadu enapcemar yang tinggi.
Apakah "bahan kimia rawatan air sisa industri" biasanya termasuk
Bahan kimia rawatan air sisa industri jatuh ke dalam beberapa kumpulan berfungsi. Memilih daripada kumpulan ini berdasarkan bahan pencemar utama anda (TSS, minyak, logam, COD/BOD, warna, nutrien) adalah lebih pantas dan lebih dipercayai daripada percubaan-dan-ralat.
- Kawalan pH/kealkalian: kaustik (NaOH), kapur (Ca(OH)₂), abu soda (Na₂CO₃), asid (HCl, H₂SO₄), penggalak kealkalian (bikarbonat)
- Bahan koagulan: tawas, ferik klorida/sulfat, polialuminum klorida (PACl), garam poliferik
- Flokulan (polimer): poliakrilamida anionik/kationik/nonionik; emulsi atau serbuk kering
- Pemendakan logam: sulfida (NaHS), pemendakan hidroksida melalui pH, pemendakan karbonat, pemecah kelan khusus
- Pengoksidaan/pengurangan: hidrogen peroksida, natrium hipoklorit, permanganat; bisulfit untuk penyahklorinan
- Bantuan minyak & gris: demulsifier, organoclay, bantuan surfaktan DAF (bergantung pada kes), antibuih (silikon/bukan silikon)
- Sokongan biologi: nutrien (N/P), mikronutrien, penimbal pH, penyahbuih; biosid selektif untuk aliran sampingan bukan biologi
- Skala/kawalan kakisan: fosfonat, polimer, perencat (lebih biasa dalam penggunaan semula dan kereta api ZLD)
Peta pemilihan bahan kimia mengikut jenis masalah
Gunakan ini sebagai jalan pintas praktikal. Ia tidak akan menggantikan ujian, tetapi ia mengecilkan secara mendadak bahan kimia rawatan air sisa industri yang "betul" kepada set yang boleh diurus.
| Gejala / sasaran air sisa | Tuas kimia utama | Tingkap dos biasa (titik permulaan) | Awas kunci |
|---|---|---|---|
| TSS / kekeruhan tinggi | Polimer anionik koagulan garam logam | 20–200 mg/L koagulan; 0.2–3 mg/L polimer | Polimer yang berlebihan menyebabkan pemindahan "bertali" dan penjelasan yang lemah |
| Minyak & gris / emulsi | Polimer kationik koagulan demulsifier (selalunya DAF) | 10–300 mg/L demulsifier; polimer 0.5–5 mg/L | Surfaktan boleh menyongsangkan tindak balas polimer; ujian merentasi pH 5–9 |
| Logam terlarut (Ni, Zn, Cu) | Peningkatan pH (hidroksida) atau pemendakan sulfida bantuan floc | pH biasanya 9–11 untuk hidroksida; sulfida 1–3× stoikiometrik | Chelants (EDTA, ammonia) boleh menghalang pemendakan; mungkin memerlukan pengoksidaan atau pemecah khusus |
| COD warna / refraktori | Pengoksidaan lanjutan ferik/PACl (H₂O₂/permanganat) | Bahan koagulan 50–400 mg/L ; khusus kes oksidan | Oksida boleh membahayakan biologi hiliran; padam mengikut keperluan |
| Buih / pemindahan | Kawalan punca antibuih (dos diminimumkan). | 1–50 mg/L terputus-putus | Penggunaan berlebihan boleh merosakkan membran dan mengurangkan pemindahan oksigen |
Petua: anggap tetingkap dos sebagai "julat saringan" awal, bukan titik tetapan akhir. Permintaan sebenar boleh berayun 5–10× dengan perubahan pengeluaran, beban surfaktan, suhu dan kualiti penyamaan.
Aliran kerja ujian balang praktikal yang diterjemahkan kepada dos skala penuh
Ujian balang adalah paling berguna apabila ia meniru tenaga campuran tumbuhan anda, masa sentuhan dan pengasingan pepejal. Matlamatnya bukanlah "flok tercantik," tetapi kekeruhan/COD efluen terendah pada dos kimia stabil terendah dan jumlah enap cemar yang boleh diterima.
Urutan langkah (berfungsi untuk penjelas dan DAF)
- Ukur pH mentah, kealkalian, kekonduksian, kekeruhan/TSS, dan (jika berkaitan) minyak & gris dan logam.
- Laraskan pH dahulu (asid/kaustik/kapur). Tahan 1–3 minit adunan pantas untuk menstabilkan.
- Tambah koagulan di bawah campuran pantas (30–60 saat). Skrin sekurang-kurangnya 5 dos merentasi julat 5–10×.
- Tambah polimer di bawah campuran perlahan. Skrin 0.2–5 mg/L bergantung kepada pepejal dan kekuatan emulsi.
- Selesaikan (simulasi penjelasan) atau apungkan (simulasi DAF, jika anda mempunyai pengapungan bangku). Rekod kejelasan pada titik masa tetap (cth., 5, 10, 20 minit).
- Pilih dos terendah yang mencapai sasaran efluen dengan flok teguh (tidak ricih serta-merta).
Data untuk direkodkan (jadi hasilnya boleh dipertahankan)
- Kekeruhan efluen (NTU) dan/atau TSS (mg/L) berbanding dos
- Proksi indeks isipadu enapcemar (mL diselesaikan setiap 1 L selepas 10–20 minit)
- Nota kebolehturasan (bagaimana enap cemar mengering pada penekan/tali pinggang anda)
- pH hanyut selepas penambahan koagulan (menunjukkan penggunaan kealkalian)
Peraturan biasa: jika menambah lebih banyak polimer menjadikan efluen lebih teruk (berjerebu, kilauan berminyak, "mikroflok"), anda berkemungkinan melepasi tahap optimum peneutralan caj—mengurangkan polimer dan menyemak semula koagulan dan pH.
Kawalan dos kimia: perkara yang memastikan prestasi stabil dari hari ke hari
Sebaik sahaja kimia dipilih, kestabilan datang daripada mengawal kebolehubahan. Kebanyakan tumbuhan meningkatkan hasil dengan menggabungkan kawalan suapan ke hadapan (dos aliran/berasaskan proksi) dengan pemangkasan maklum balas (kekeruhan dalam talian/pH/ORP).
Titik kawalan berimpak tinggi
- Kualiti penyamaan: EQ yang lebih baik boleh mengurangkan permintaan kimia puncak secara mendadak dengan melicinkan beban slug.
- pH dan kealkalian: koagulan menggunakan kealkalian; kealkalian yang tidak mencukupi menyebabkan kerosakan pH dan flok yang lemah.
- Tenaga campuran pantas: bahan buangan yang kurang mencampurkan bahan kimia; pencampuran berlebihan boleh memotong flok sebelum jambatan polimer terbentuk.
- Pembuatan polimer: penumpuan yang salah atau penuaan yang lemah boleh mengurangkan aktiviti dan meningkatkan penggunaan.
- Peralihan suhu: air yang lebih sejuk melambatkan kinetik dan mengubah kelikatan; dos polimer mungkin memerlukan penalaan bermusim.
Logik dos "pemula" praktikal
Pendekatan biasa dan berkesan ialah: dos koagulan berkadar dengan kekeruhan influen (atau proksi UV254/COD), dos polimer berkadar dengan kekeruhan efluen yang dijelaskan/DAF. Letakkan pagar supaya gelung kawalan tidak mengejar bunyi.
- Suapan ke hadapan koagulan: aliran × kekeruhan (atau UV254) dengan had min/maks
- Kemasan maklum balas polimer: tingkatkan dos hanya jika kekeruhan efluen kekal melebihi sasaran untuk kelewatan yang ditetapkan (cth., 5–10 minit)
- Penyahgandingan gelung pH: menstabilkan pH sebelum menukar koagulan secara agresif
Menyelesaikan masalah mengikut gejala: diagnosis cepat untuk kegagalan biasa
Apabila bahan kimia rawatan air sisa industri "berhenti berfungsi," laluan terpantas ialah simptom → kemungkinan penyebab → ujian sasaran. Elakkan perubahan serentak kepada pH, koagulan dan polimer; anda akan kehilangan isyarat.
Efluen berjerebu / pin floc
- Kemungkinan penyebab: kekurangan dos koagulan atau pH di luar tetingkap berkesan koagulan
- Semak: jalankan ujian tangga koagulan pantas pada pH semasa dan pada pH ±1
- Tindakan: betulkan pH/kealkalian dahulu; kemudian mengoptimumkan koagulan sebelum melaraskan polimer
Floc terbentuk kemudian pecah
- Kemungkinan punca: ricih berlebihan (pencampuran/injap/pam) atau dos berlebihan polimer yang menghasilkan flok rapuh
- Semak: bandingkan kestabilan flok pada dua keamatan campuran; mengurangkan polimer dengan 25–50% sebagai diagnostik
- Tindakan: titik ricih yang lebih rendah; pertimbangkan untuk menukar ketumpatan cas polimer atau berat molekul
Apungan DAF basah, berat atau terbawa ke bawah
- Kemungkinan punca: emulsi tidak pecah (perlu demulsifier/anjakan pH), atau ketidakpadanan polimer/koagulan
- Semak: ujian bangku dengan koagulan demulsifier pada dua nilai pH; menilai masa dan kejelasan "pecah".
- Tindakan: tune demulsifier dahulu; kemudian ketatkan koagulan/polimer; mengesahkan ketepuan kitar semula dan kualiti gelembung secara berasingan
Contoh praktikal: jika perubahan garisan memperkenalkan surfaktan baharu, polimer "terbaik" mungkin bertukar daripada anionik kepada kationik (atau sebaliknya). Skrin semula selama 30 minit boleh menghalang hari mengejar setpoint.
Realiti kos dan enap cemar: cara mengelak daripada membayar dua kali
Kos kimia hanya separuh daripada cerita. Melebihkan dos koagulan atau menggunakan garam logam yang salah boleh meningkatkan jisim enap cemar, bayaran pengangkutan dan penyahairan penggunaan polimer. Produk $/gelen terendah jarang sekali merupakan jumlah kos terendah.
Senarai semak jumlah kos yang mudah
- $/m³ dirawat pada dos yang memenuhi had dengan pasti (bukan dos "hari terbaik")
- Isipadu enap cemar dan kebolehnyahan air (pepejal tekan kek %, penggunaan polimer semasa penyahairan)
- Kesan kakisan/pengendalian (ferrik klorida dan asid kuat boleh meningkatkan kos bahan pembinaan)
- Kesan hiliran (oksidan atau klorida tinggi boleh menekankan biologi dan menggunakan semula membran)
Penanda aras berguna: apabila mengoptimumkan pembekuan/flokulasi, a 10–30% pengurangan dalam dos kimia adalah perkara biasa jika pH/kealkalian dan pencampuran dibetulkan dahulu—selalunya dengan peningkatan serentak dalam pengendalian enap cemar.
Asas keselamatan dan pematuhan untuk program kimia
Bahan kimia rawatan air sisa industri berkesan dari segi operasi tetapi boleh menimbulkan bahaya (kekakisan, kereaktifan, gas toksik). Program selamat mengurangkan insiden dan juga menghalang gangguan proses yang menyebabkan lawatan permit.
Gabungan berisiko tinggi untuk dikawal
- Asid hipoklorit: potensi pelepasan gas klorin
- Sulfida dalam pH rendah: potensi pelepasan hidrogen sulfida
- Logam/organik peroksida: penguraian dan haba yang cepat; mengawal titik dos dan pencairan
Kawalan operasi yang penting
- Bendung sekunder bersaiz untuk isipadu tangki kes terburuk
- Jalinan suapan kimia terikat pada aliran dan pH (elakkan bahan kimia "membuang" ke dalam baris kosong)
- Pelabelan yang jelas dan penyimpanan terpencil untuk pengoksida, asid, kaustik dan sulfida
Fokus pematuhan: simpan log perubahan (kimia, julat dos, perubahan titik tetap, keputusan ujian balang). Ia menjadikan lawatan boleh didiagnosis dan menunjukkan kawalan semasa audit.
Kesimpulan: laluan terpendek ke program kimia yang boleh dipercayai
Untuk memilih bahan kimia rawatan air sisa industri yang berfungsi secara konsisten, mulakan dengan kawalan pH/alkali, pilih koagulan yang dipadankan dengan profil pepejal/emulsi/logam anda, kemudian kunci dalam polimer menggunakan ujian balang yang meniru proses anda. Akhir sekali, stabilkan dengan kawalan dos yang mudah dan sahkan prestasi menggunakan kekeruhan/TSS (dan logam/COD jika berkaitan) sambil melihat isipadu enap cemar dan kebolehnyahan air.
