پلی آلومینیوم کلراید (PAC) چیست؟ موارد استفاده، دوز، ایمنی

پلی آلومینیوم کلراید چیست و چرا با آلوم متفاوت است

پلی‌آلومینیوم کلرید از خانواده‌ای است نمک های پلیمری آلومینیوم تولید شده توسط خنثی سازی جزئی کلرید آلومینیوم. برخلاف آلوم (سولفات آلومینیوم)، PAC قبلاً تا حدی هیدرولیز شده است، به این معنی که حاوی گونه‌های آلومینیومی (از جمله اشکال پلیمریزه) است که در تشکیل لخته‌های قوی در یک پنجره عملیاتی گسترده‌تر مؤثرتر هستند.

مفهوم عملی کلیدی

از آنجا که PAC از قبل هیدرولیز شده است، معمولا مصرف می کند قلیاییت کمتر از زاج برای همان سطح انعقاد. در بسیاری از گیاهان، این به کنترل ثابت‌تر pH و کاهش نیاز به افزودن قلیائیت زمانی که قلیایی آب خام کم است، تبدیل می‌شود.

• زاج: شیمی ساده تر، اما اغلب محدوده pH بهینه باریک تر و تقاضای قلیایی بالاتر.
• PAC: خنثی‌سازی بار قوی‌تر و تشکیل لخته در دوزهای پایین‌تر در بسیاری از آب‌ها، به‌ویژه شرایط سرد یا کم کدورت.

نحوه عملکرد PAC در تصفیه آب

PAC با بی ثبات کردن کلوئیدهای دارای بار منفی و مواد آلی محلول، کدورت و رنگ را از بین می برد و به آنها اجازه می دهد به لخته هایی که می توانند جدا شوند، جمع شوند. در عملیات عملی، عملکرد PAC معمولاً از طریق سه مکانیسم همپوشانی توضیح داده می شود.

مکانیسم هایی که از نظر عملیاتی اهمیت دارند

• خنثی سازی شارژ: گونه های آلومینیومی بار سطحی ذرات را خنثی می کنند و دافعه را کاهش می دهند تا ذرات بتوانند با هم برخورد کنند و بچسبند.
• جذب و پل زدن: گونه های پلیمری روی ذرات جذب می شوند و آنها را به دانه های بزرگتر متصل می کنند.
• لخته جاروب (در دوزهای بالاتر): رسوبات هیدروکسید آلومینیوم می توانند جامدات ریز و برخی مواد آلی را در هم ببندند.

یک مزیت عملیاتی رایج بهبود استحکام لخته است: در شرایط اختلاط و هیدرولیکی قابل مقایسه، لخته های تولید شده توسط PAC اغلب بهتر از لخته های آلوم برش را تحمل می کنند، که می تواند پایداری شفاف سازی و زمان اجرای فیلتر را بهبود بخشد.

فرم های معمولی، نمرات و مشخصات را خواهید دید

PAC به صورت مایع و پودر به فروش می رسد. برچسب‌های محصول معمولاً محتوای آلومینیوم را مشخص می‌کنند (اغلب به صورت ال ₂ O ₃ ، پایه (معیار پیش از خنثی سازی)، چگالی (برای مایعات) و محدودیت های ناخالصی مربوط به آب آشامیدنی یا نیازهای تخلیه صنعتی. مقادیر بسته به سازنده متفاوت است، اما محدوده های زیر معمولاً در تدارکات و عملیات مشاهده می شوند.

برای آب آشامیدنی، بررسی کنید که محصول خاص PAC برای استفاده آشامیدنی تحت صلاحیت شما تایید شده است و تامین‌کننده شما گواهی تحلیل فعلی (CoA) ارائه می‌کند که محدودیت‌های ناخالصی مناسب برای مصرف انسان را نشان می‌دهد.

جایی که PAC بیشترین کاربرد را دارد

پلی‌آلومینیوم کلرید عمدتاً زمانی انتخاب می‌شود که اپراتورها نیاز به حذف کدورت قوی، تشکیل لخته‌های بهبود یافته یا عملکرد بهتر در شرایط متغیر آب خام داشته باشند. در هر دو سیستم شهری و صنعتی استفاده می شود.

موارد استفاده با ارزش بالا

• شفاف سازی آب آشامیدنی: کدورت و کاهش رنگ قبل از فیلتراسیون، اغلب با عملکرد پایدارتر در فصول سردتر.
• آب های سطحی با مواد آلی طبیعی: از حذف برخی از مواد آلی محلول که باعث رنگ و ضدعفونی پیش ماده های فرعی می شوند، پشتیبانی می کند.
• پیش تصفیه فاضلاب صنعتی: جداسازی جامدات قبل از DAF، ته نشینی یا سیستم های غشایی.
• پشتیبانی بارش همزمان فسفر: می تواند سیستم های بیولوژیکی را با بهبود جذب جامدات تکمیل کند (نتایج خاص سایت به شیمی و مجوزها بستگی دارد).

به عنوان نقطه شروع برای بسیاری از آب ها، دوزهای PAC اغلب در آب قرار می گیرند 10-50 میلی گرم در لیتر محدوده (به عنوان محصول)، اما رویدادهای بسیار کدر، قلیاییت غیر معمول و آلی بالا می توانند دوزهای بهینه را بالاتر ببرند. همیشه با تست jar اعتبار سنجی کنید.

نحوه تنظیم و بهینه سازی دوز PAC در عمل

قابل دفاع ترین راه برای تعیین دوز PAC یک آزمایش شیشه ای است که با نتایج قابل اندازه گیری (کدورت ته نشین شده، کدورت فیلتر شده، UV254، رنگ یا افت سر فیلتر پایین دست) مرتبط است. از آنجایی که محصولات PAC از نظر پایه و محتوای آلومینیوم متفاوت هستند، بهینه سازی دوز باید هم بر حسب «mg/L به عنوان محصول» و «mg/L به عنوان Al بیان شود. ₂ O ₃ ” برای مقایسه مداوم.

یک گردش کار عملی jar-test

1. هدف خود را مشخص کنید: به عنوان مثال، <0.3 کدورت فیلتر شده NTU یا کاهش رنگ/UV254 مشخص.
2. حداقل 5 دوز کم تا زیاد را آزمایش کنید (به عنوان مثال، 5، 10، 20، 35، 50 میلی گرم در لیتر به عنوان محصول).
3. اختلاط را ثابت نگه دارید: مخلوط سریع برای پراکندگی، سپس لخته سازی کنترل شده برای مشاهده اندازه و استحکام لخته.
4. ثبت pH قبل و بعد از انعقاد. اگر pH تغییر کند، آزمایش‌های موازی با تنظیم قلیایی را شامل شود.
5. آب ته نشین شده را ارزیابی کنید و در صورت امکان، فیلتراسیون (فیلتر کاغذی یا فیلتر رومیزی) را شبیه سازی کنید تا دوزی را شناسایی کنید که کدورت را به حداقل می رساند و فیلتر پذیری را بهبود می بخشد.

یک الگوی بهینه‌سازی رایج این است که شفافیت به سرعت تا یک نقطه بهبود می‌یابد، سپس فلات. "بهترین دوز" عملیاتی اغلب کمترین دوزی است که به طور مداوم اهداف را برآورده می کند و در عین حال زمان اجرای فیلتر را حفظ می کند و هزینه شیمیایی را به حداقل می رساند.

اثرات عملیاتی: pH، قلیاییت، لجن و فیلترها

PAC بیش از حذف کدورت تأثیر می گذارد. عملکرد روزانه کارخانه به این بستگی دارد که PAC چگونه pH را تغییر می‌دهد، چه مقدار لجن تولید می‌شود، و اینکه آیا فیلتراسیون پایین دستی پایدار می‌ماند یا خیر.

PH و قلیائیت

بسیاری از سیستم ها، PAC را در یک پنجره pH عملیاتی تقریباً قابل اجرا می دانند 5.5-9.0 ، اما بهینه واقعی مختص آب است. اگر قلیائیت آب خام شما کم باشد، PAC همچنان می تواند pH را کاهش دهد. تفاوت این است که اغلب این کار را با شدت کمتری نسبت به آلوم در عملکرد معادل انجام می دهد، به ویژه در درجه های پایه بالاتر.

حجم لجن و آبگیری

بسته به آب منبع و دوز، برخی از تأسیسات کاهش حجم لجن را در مقایسه با آلوم گزارش می‌کنند، زیرا انعقاد مؤثر را می‌توان با افزودن جرم کمتر به دست آورد. از نظر عملی، درمان معقول است 10-30٪ کاهش لجن به عنوان یک فرضیه برای تایید در طول یک آزمایش کنترل شده، به جای یک نتیجه تضمین شده.

عملکرد فیلتر

• اگر لخته ها خیلی کوچک باشند (کم دوز یا اختلاط ضعیف)، کدورت می تواند از زلال سازها و فیلترهای بارگذاری عبور کند و دوره ها را کوتاه کند.
• در صورت مصرف بیش از حد، برگشت شارژ ممکن است رخ دهد و وضوح ممکن است بدتر شود. این اغلب به عنوان "لخته پین" و کدورت پساب بالا قابل مشاهده است.
• بهترین نقطه عملیاتی معمولا نشان می دهد ته نشین شدن سریع لخته ارتجاعی و کدورت فیلتر شده پایدار با ریزش سر قابل کنترل.

جابجایی، ذخیره سازی و موارد ضروری ایمنی

PAC مایع به طور کلی اسیدی است و می تواند برای فلزات ناسازگار خورنده باشد. استفاده ایمن و قابل اعتماد مستلزم انتخاب صحیح مواد، مهار ثانویه، و روش های عملیاتی واضح برای انتقال و نشت است.

چک لیست مدیریت عملی

• از مخازن مقاوم در برابر مواد شیمیایی و لوله کشی مناسب برای نمک های آلومینیوم اسیدی استفاده کنید (سازگاری با SDS محصول و راهنمای تامین کننده را تایید کنید).
• اندازه محفظه ثانویه را برای سناریوهای نشت معتبر نگه دارید و از یخ زدگی یا گرمای بیش از حد توصیه های تامین کننده محافظت کنید.
• از اختلاط PAC با مواد شیمیایی ناسازگار در خطوط مشترک یا منیفولدهای ضعیف خودداری کنید. واکنش های ناخواسته می تواند باعث بارش و گرفتگی شود.
• آموزش اپراتورها در حفاظت از پاشش پاشیده و مراحل کمک های اولیه برای محلول های اسیدی. برگه اطلاعات ایمنی (SDS) را دنبال کنید.

اگر از نمک‌های آلوم یا آهن استفاده می‌کنید، یک انتقال مرحله‌ای را برنامه‌ریزی کنید: پمپ‌های دوز را مجدد کالیبره کنید، اختلاط نقطه خوراک را تأیید کنید و کیفیت آب تصفیه‌شده را در شرایط متوسط ​​و بدترین شرایط آب خام تأیید کنید.

نحوه انتخاب یک محصول PAC و اجتناب از حالت های رایج خرابی

"PAC" در عمل یک ماده شیمیایی یکنواخت نیست. محصولات در پایه، غلظت آلومینیوم و کنترل ناخالصی متفاوت هستند. انتخاب باید براساس هدف درمان و محدودیت های عملیاتی شما انجام شود، نه فقط قیمت تحویل داده شده.

بررسی های تدارکات و راه اندازی

• درجه محصول (قابل شرب در مقابل صنعتی) را تأیید کنید و به CoA فعلی نیاز دارید که محتوای آلومینیوم و ناخالصی های مربوطه را نشان دهد.
• استاندارد کردن گزارش دوز: پیگیری میلی گرم در لیتر به عنوان محصول و mg/L به عنوان Al ₂ O ₃ برای مقایسه عادلانه تامین کنندگان
• بررسی کنید که نقطه تغذیه پراکندگی فوری (مخلوط سریع) را قبل از لخته سازی فراهم می کند. پراکندگی ضعیف یکی از دلایل اصلی عملکرد ضعیف است.
• هنگام تعویض محصولات، آزمایش‌های jar کنار هم را اجرا کنید. حتی با همان برچسب "PAC"، دوزهای بهینه می توانند از نظر مادی تغییر کنند.

عیب یابی سیگنال ها و رفع آن

• افزایش کدورت پساب پس از افزایش دوز: مشکوک به مصرف بیش از حد / معکوس شارژ؛ دوز را کاهش دهید و با آزمایش شیشه تایید کنید.
• پین لخته و ته نشینی ضعیف: بررسی شدت اختلاط سریع و محل قرارگیری گلدان تزریق. بهبود پراکندگی قبل از تغییر شیمی.
• افت غیرمنتظره PH: قلیائیت را تأیید کنید و PAC با پایه بالاتر یا افزودن قلیایی کنترل شده را در نظر بگیرید.
• اتصال خط یا رسوبات سفید: اختلاط شیمیایی ناسازگار، پاهای مرده راکد، یا پروتکل های فلاشینگ ناکافی را بررسی کنید.

قابل اطمینان ترین برداشت عملیاتی ساده است: PAC زمانی بهترین عملکرد را دارد که کنترل دوز، مخلوط کردن و نظارت به عنوان یک سیستم واحد در نظر گرفته شود . بهینه‌سازی تنها دوز شیمیایی بدون تثبیت پراکندگی، انرژی لخته‌سازی یا محدودیت‌های pH/قلیایی معمولاً عملکرد را محدود می‌کند.