Apakah Polialuminum Klorida (PAC)? Kegunaan, Dos, Keselamatan

Apakah polialuminum klorida dan mengapa ia berbeza daripada tawas

Polialuminum klorida adalah keluarga garam aluminium polimer dihasilkan dengan meneutralkan sebahagian aluminium klorida. Tidak seperti tawas (aluminium sulfat), PAC sudah terhidrolisis separa, bermakna ia mengandungi taburan spesies aluminium (termasuk bentuk terpolimer) yang lebih berkesan untuk membentuk flok yang kuat merentasi tingkap operasi yang lebih luas.

Implikasi praktikal utama

Kerana PAC adalah pra-hidrolisis, ia biasanya menggunakan kurang kealkalian daripada tawas untuk tahap pembekuan yang sama. Dalam kebanyakan tumbuhan, ini diterjemahkan kepada kawalan pH yang lebih mantap dan mengurangkan keperluan untuk penambahan kealkalian apabila kealkalian air mentah adalah rendah.

• Alum: kimia yang lebih ringkas, tetapi selalunya julat pH optimum yang lebih sempit dan permintaan kealkalian yang lebih tinggi.
• PAC: peneutralan cas yang lebih kuat dan pembentukan flok pada dos yang lebih rendah di banyak perairan, terutamanya keadaan sejuk atau kekeruhan rendah.

Bagaimana PAC berfungsi dalam rawatan air

PAC menghilangkan kekeruhan dan warna dengan menggugat kestabilan koloid bercas negatif dan organik terlarut, membolehkan ia terkumpul menjadi flok yang boleh diasingkan. Dalam operasi praktikal, prestasi PAC biasanya dijelaskan melalui tiga mekanisme yang bertindih.

Mekanisme yang penting secara operasi

• Peneutralan caj: spesies aluminium meneutralkan cas permukaan zarah, mengurangkan tolakan supaya zarah boleh berlanggar dan melekat.
• Penyerapan dan penyambungan: spesies polimer menjerap pada zarah dan menyambungkannya kepada agregat yang lebih besar.
• Sapu floc (pada dos yang lebih tinggi): mendakan aluminium hidroksida boleh menjerat pepejal halus dan beberapa bahan organik.

Faedah operasi biasa ialah kekuatan flok yang dipertingkatkan: dalam keadaan pencampuran dan hidraulik yang setanding, flok yang dijana PAC selalunya tahan ricih lebih baik daripada flok tawas, yang boleh meningkatkan kestabilan penjelasan dan masa larian penapis.

Borang, gred dan spesifikasi biasa yang anda akan lihat

PAC dijual dalam bentuk cecair dan serbuk. Label produk biasanya menyatakan kandungan aluminium (sering dinyatakan sebagai Al ₂ O ₃ ), keasaman (ukuran pra-peneutralan), ketumpatan (untuk cecair), dan had kekotoran yang berkaitan dengan keperluan air yang boleh diminum atau pelepasan industri. Nilai berbeza mengikut pengilang, tetapi julat di bawah biasanya ditemui dalam perolehan dan operasi.

Untuk air minuman, sahkan bahawa produk PAC khusus diluluskan untuk kegunaan boleh diminum di bawah bidang kuasa anda dan pembekal anda menyediakan sijil analisis (CoA) semasa yang menunjukkan had kekotoran yang sesuai untuk penggunaan manusia.

Di mana PAC paling berguna

Polialuminum klorida dipilih terutamanya apabila pengendali memerlukan penyingkiran kekeruhan yang teguh, pembentukan flok yang lebih baik atau prestasi yang lebih baik merentas keadaan air mentah yang berubah-ubah. Ia digunakan dalam kedua-dua sistem perbandaran dan perindustrian.

Kes penggunaan bernilai tinggi

• Penjelasan air minuman: kekeruhan dan pengurangan warna sebelum penapisan, selalunya dengan prestasi yang lebih stabil pada musim sejuk.
• Air permukaan dengan bahan organik semula jadi: menyokong penyingkiran beberapa organik terlarut yang memacu warna dan prekursor produk sampingan pembasmian kuman.
• Prarawatan air sisa industri: pengasingan pepejal sebelum DAF, pengendapan, atau sistem membran.
• Sokongan kerpasan bersama fosforus: boleh melengkapkan sistem biologi dengan menambah baik tangkapan pepejal (keputusan khusus tapak bergantung pada kimia dan permit).

Sebagai titik permulaan untuk banyak perairan, dos PAC sering jatuh dalam 10–50 mg/L julat (sebagai produk), tetapi kejadian yang sangat keruh, kealkalian yang luar biasa dan bahan organik yang tinggi boleh mendorong dos optimum lebih tinggi. Sentiasa sahkan dengan ujian balang.

Cara menetapkan dan mengoptimumkan dos PAC dalam amalan

Cara yang paling boleh dipertahankan untuk menentukan dos PAC ialah ujian balang yang terikat pada hasil yang boleh diukur (kekeruhan tertahan, kekeruhan ditapis, UV254, warna atau kehilangan kepala penapis hiliran). Oleh kerana produk PAC berbeza dari segi asas dan kandungan aluminium, pengoptimuman dos hendaklah dinyatakan dalam kedua-dua "mg/L sebagai produk" dan "mg/L sebagai Al ₂ O ₃ ” untuk perbandingan yang konsisten.

Aliran kerja ujian balang praktikal

1. Tentukan sasaran anda: contohnya, <0.3 kekeruhan ditapis NTU atau pengurangan warna/UV254 yang ditentukan.
2. Uji sekurang-kurangnya 5 dos yang merangkumi rendah hingga tinggi (contohnya, 5, 10, 20, 35, 50 mg/L sebagai produk).
3. Teruskan adunan konsisten: bancuhan pantas untuk penyebaran, kemudian pemberbukuan terkawal untuk melihat saiz dan kekuatan flok.
4. Rekod pH sebelum dan selepas pembekuan; jika pH hanyut, sertakan ujian selari dengan pelarasan kealkalian.
5. Nilaikan air termendap dan, jika boleh, simulasikan penapisan (penapis kertas atau penapis bangku) untuk mengenal pasti dos yang meminimumkan kekeruhan dan meningkatkan kebolehturasan.

Corak pengoptimuman biasa ialah kejelasan bertambah baik dengan cepat sehingga satu titik, kemudian dataran tinggi. "Dos terbaik" operasi selalunya merupakan dos terendah yang secara konsisten memenuhi sasaran sambil mengekalkan masa larian penapis dan meminimumkan kos kimia.

Kesan operasi: pH, kealkalian, enap cemar dan penapis

PAC menjejaskan lebih daripada sekadar penyingkiran kekeruhan. Prestasi loji harian bergantung pada cara PAC mengubah pH, ​​jumlah enap cemar yang dihasilkan dan sama ada penapisan hiliran kekal stabil.

pH dan kealkalian

Banyak sistem mendapati PAC boleh digunakan merentasi tetingkap pH operasi secara kasar 5.5–9.0 , tetapi optimum sebenar adalah khusus air. Jika kealkalian air mentah anda rendah, PAC masih boleh menekan pH; perbezaannya ialah ia sering melakukannya dengan kurang agresif daripada tawas pada prestasi yang setara, terutamanya pada gred asas yang lebih tinggi.

Isipadu enap cemar dan penyahairan

Bergantung pada sumber air dan dos, beberapa kemudahan melaporkan isipadu enapcemar berkurangan berbanding dengan tawas kerana pembekuan berkesan boleh dicapai pada penambahan jisim yang lebih rendah. Dari segi praktikal, adalah munasabah untuk dirawat 10–30% pengurangan enap cemar sebagai hipotesis untuk mengesahkan semasa percubaan terkawal, bukannya hasil yang dijamin.

Prestasi penapis

• Jika flok terlalu kecil (kurang dos atau pencampuran yang lemah), kekeruhan boleh melalui penjernih dan penapis beban, memendekkan larian.
• Jika terlebih dos, pembalikan caj boleh berlaku dan kejelasan mungkin bertambah buruk; ini sering kelihatan sebagai "pin floc" dan kekeruhan efluen tinggi.
• Titik operasi terbaik biasanya ditunjukkan mendap cepat , flok berdaya tahan dan kekeruhan ditapis yang stabil dengan kehilangan kepala yang boleh diurus.

Keperluan pengendalian, penyimpanan dan keselamatan

PAC cecair biasanya berasid dan boleh menghakis kepada logam yang tidak serasi. Penggunaan yang selamat dan boleh dipercayai memerlukan pemilihan bahan yang betul, pembendungan sekunder, dan prosedur pengendalian yang jelas untuk pemindahan dan tumpahan.

Senarai semak pengendalian praktikal

• Gunakan tangki tahan kimia dan paip yang sesuai untuk garam aluminium berasid (sahkan keserasian dengan SDS produk dan panduan pembekal).
• Kekalkan saiz pembendungan sekunder untuk senario tumpahan yang boleh dipercayai dan lindungi daripada pembekuan atau haba yang berlebihan mengikut cadangan pembekal.
• Elakkan mencampurkan PAC dengan bahan kimia yang tidak serasi dalam talian kongsi atau manifold yang tidak dibilas dengan baik; tindak balas yang tidak diingini boleh menyebabkan pemendakan dan penyumbatan.
• Latih pengendali mengenai perlindungan percikan dan langkah pertolongan cemas untuk penyelesaian berasid; ikuti Helaian Data Keselamatan (SDS).

Jika anda beralih daripada tawas atau garam ferik, rancang peralihan berperingkat: tentukur semula pam dos, sahkan pencampuran titik suapan dan sahkan kualiti air terawat di bawah kedua-dua keadaan air mentah purata dan terburuk.

Bagaimana untuk memilih produk PAC dan mengelakkan mod kegagalan biasa

“PAC” bukanlah satu bahan kimia seragam dalam amalan; produk berbeza dari segi asas, kepekatan aluminium, dan kawalan kekotoran. Pemilihan harus didorong oleh objektif rawatan dan kekangan operasi anda, bukan hanya harga yang dihantar.

Cek perolehan dan pentauliahan

• Sahkan gred produk (boleh diminum vs industri) dan memerlukan CoA semasa yang menunjukkan kandungan aluminium dan kekotoran yang berkaitan.
• Seragamkan pelaporan dos: jejak mg/L sebagai produk and mg/L sebagai Al ₂ O ₃ untuk membandingkan pembekal secara adil.
• Sahkan titik suapan menyediakan penyebaran segera (campuran pantas) sebelum pemberbukuan; penyebaran yang lemah adalah punca kerap berlaku prestasi lemah.
• Jalankan ujian balang sebelah menyebelah semasa menukar produk; walaupun dengan label "PAC" yang sama, dos optimum boleh beralih secara material.

Isyarat dan pembetulan penyelesaian masalah

• Kekeruhan efluen meningkat selepas peningkatan dos: mengesyaki terlebih dos/pembalikan caj; turunkan dos dan sahkan dengan ujian balang.
• Pin floc dan penyelesaian yang lemah: sahkan keamatan campuran pantas dan penempatan pena bulu suntikan; memperbaiki penyebaran sebelum menukar kimia.
• Penurunan pH yang tidak dijangka: sahkan kealkalian dan pertimbangkan PAC berasas tinggi atau penambahan kealkalian terkawal.
• Palam talian atau deposit putih: semak campuran bahan kimia yang tidak serasi, kaki mati bertakung, atau protokol pembilasan yang tidak mencukupi.

Pengambilan operasi yang paling boleh dipercayai adalah mudah: PAC berfungsi paling baik apabila kawalan dos, pencampuran dan pemantauan dianggap sebagai satu sistem . Mengoptimumkan hanya dos kimia tanpa menetapkan serakan, tenaga pemberbukuan atau kekangan pH/alkali biasanya akan menghadkan prestasi.