Daugeliui žmonių tai neaišku, ir net patyrę specialistai dažnai miglotai supranta. PAC, PAM, PFS, natrio hipochloritas, nuosėdų inhibitoriai, defluorinančios medžiagos, anglies šaltiniai... pavadinimus sunku prisiminti, funkcijos painiojamos, o cheminės medžiagos dažnai dozuojamos atsitiktinai-, kai jų neturėtų būti, arba praleidžiamos, kai reikia. Tai nereiškia, kad operatoriai nėra protingi; tiesiog niekas niekada jiems to aiškiai nesutvarkė.
Vandens valymo cheminių medžiagų iššūkis slypi didžiulėje jų įvairovėje: yra daug rūšių, kai kurios naudojamos įvairiems tikslams, o pavadinimų suteikimo taisyklės skiriasi. Kai naudojami keli kartu, problema yra ne tik juos pamiršti{1}}, bet ir sumaišyti. Šiandien sistemingai juos išskaidykime.
01
Koaguliantai ir flokuliantai: dinaminis fizikinio ir cheminio apdorojimo duetas
Vienas destabilizuoja, o kiti tiltai{0}}jų nesumaišo.
Šios dvi cheminių medžiagų rūšys beveik visada naudojamos kartu, tačiau jų funkcijos visiškai skirtingos; nesupainiok jų.
Koaguliantai susidoroja su destabilizavimu: jie neutralizuoja vandens paviršiaus koloidinių dalelių krūvį, todėl smulkios dalelės, -kurios kitu atveju liktų suspenduotos-, suliptų į mažus „mikro{2}}flokelius“. Flokuliantai susidoroja su tilteliais: jie sujungia šiuos mažus mikro-flokelius į didelius, sunkius pūslelius, kurie gali nusėsti arba būti efektyviai nusausinti.
Vienas neutralizuoja dalelių paviršių krūvį, todėl jie nebeatstumia vienas kito; kitas naudoja ilgos{0}}grandinės polimerus, kad sujungtų destabilizuotas daleles. Papildymo tvarka taip pat svarbi: destabilizacija turi būti prieš tiltą; eilės atšaukimas praktiškai neduoda rezultatų.
02
Pasirinkimas tarp trijų tipų koaguliantų
Pasirinkite PAC įprastiniam drumstumui pašalinti; fosforo šalinimui rinkitės geležies{0}}pagrindines priemones.
Yra trys dažniausiai naudojami koaguliantai.
PAC (polialiuminio chloridas): ekonomiškas, efektyviai šalina drumstumą ir pritaikomas prie plataus pH diapazono. Tinka tiek komunalinėms, tiek pramoninėms nuotekoms, todėl tai yra įprastas pasirinkimas-įprastoms operacijoms. PFS (poliferio sulfatas): pasižymi geresnėmis fosforo šalinimo galimybėmis nei PAC ir sukuria tankius, greitai{3}}nusėdančius flokus. Tai tinkamiausias pasirinkimas didelės-fosforo nuotekoms, pvz., iš skerdyklų, popieriaus gamyklų ir fosforo chemijos gamyklų. Geležies chloridas: labai efektyvus koaguliacijai ir fosforo pašalinimui, tačiau labai ėsdinantis. Tam reikalingos įrangos antikorozinės-priemonės ir paprastai tai nėra pirmasis pasirinkimas, nors jis naudojamas tam tikrais atvejais. Įprastam drumstumui pašalinti pasirinkite PAC; specializuotam fosforo šalinimui rinkitės geležies{10}}koaguliantus{11}}. Ši taisyklė retai nepavyksta. Kai kurie augalai stengiasi sumažinti fosforo kiekį, kol vis dar naudoja PAC; perėjus prie geležies{13}}pagrindo gaminių, rezultatai pasiekiami iš karto. Tai nereiškia, kad PAC yra neveiksmingas; tai tiesiog nėra tinkamas įrankis tam konkrečiam darbui.
03
Pagrindinis flokuliantas: PAM
Naudoti anijoninius nusėdimo būdus; Nusausinimui naudokite katijonus
Pagrindinis flokuliantas yra PAM (poliakrilamidas). Jis yra trijų tipų, pagrįstų joniniu krūviu, kurių kiekvienas turi skirtingą paskirtį.
Anijoninis PAM yra veiksmingiausias nuotekose, kuriose yra daug dumblo ir neorganinių medžiagų,{0}}idealiai tinka anglies plovimo vandeniui, keramikos nuotekoms ir padeda nusodinti pirminio nusodinimo rezervuaruose. Katijoninis PAM turi teigiamą krūvį ir yra skirtas dumblo nusausinimui; Pridėjus jį prieš filtro presą, pagerėja vandens išsiskyrimas, todėl dumblo drėgmės kiekis gali sumažėti nuo 97 % iki mažiau nei 80 %. Ne-joninis PAM taikomas siauras ir retai naudojamas.
Tik atminkite: naudokite anijoninius nusėdimo būdus ir katijonus vandens nusausinimui. Tačiau naudojant PAM yra spąstai: pasirinkus netinkamą molekulinę masę arba joninį laipsnį, gaunami labai skirtingi rezultatai. Net tarp katijoninių PAM produktų molekulinės masės skirtumai (pvz., 8 mln. vs . 12 mln.) arba joninis laipsnis (pvz., 20 vs Dėl skirtingų vandens savybių reikia atlikti{11}bandymą, kad būtų galima tinkamai pasirinkti; nesitikėk, kad vieno tipo PAM veiks kiekvienoje situacijoje.
Mačiau daug gamyklų, kuriose PAM našumas svyravo pakeitus prekės ženklą, tik atradau, kad jonų laipsnis skiriasi nuo ankstesnės partijos. Taigi, keisdami tiekėjus, nekreipkite dėmesio tik į kainą,{1}}užtikrinkite, kad molekulinės masės ir joninio laipsnio parametrai atitiktų jūsų reikalavimus.
04
Anglies šaltiniai: Denitrifikacijos sistemų kuras
Keturi anglies šaltinių tipai: privalumai ir trūkumai
Denitrifikacijos metu, jei anglies šaltinio nepakanka, bakterijos badauja, o bendras azoto kiekis nesumažėja. Tai dažna problema. Įrenginiams, kuriuose yra pakankamas anglies -su azoto (C/N) santykis, nereikia pridėti daugiau, tačiau pramoniniams nuotekų įrenginiams, kurių C/N santykis yra mažas, beveik visada reikia papildyti.
Kiekvienas iš keturių anglies šaltinių turi savo privalumų ir trūkumų. Anksčiau rašiau lyginamąją apžvalgą-„Metanolis, natrio acetatas, gliukozė arba sudėtiniai anglies šaltiniai: kuriuos pasirinkti denitrifikavimui?“-bet čia yra trumpa santrauka. Metanolis užtikrina didžiausią anglies ekvivalentą ir mažiausią kainą, tačiau kaip A klasės pavojingą cheminę medžiagą, jo saugojimui ir transportavimui reikalingas priešgaisrinės saugos patvirtinimas-užtvaros mažos gamyklos dažnai negali sau leisti pašalinti. Natrio acetatas pasižymi dideliu panaudojimo lygiu ir nereikalauja prisitaikymo laikotarpio perjungiant, todėl tai yra puikus pasirinkimas tiksliam valdymui; tačiau žiemą jis kristalizuojasi ir užkemša vamzdžius, todėl šiauriniuose regionuose augalams skauda galvą. Gliukozė saugi, bet{7}}veikia lėtai; jo nereikėtų rinktis, jei hidraulinio sulaikymo rezervuare laikas yra nepakankamas. Sudėtiniai anglies šaltiniai, sudaryti iš kelių komponentų, užtikrina didelį panaudojimo efektyvumą įvairiose mikrobų populiacijose; jie puikiai tinka esant žemai-temperatūrai, yra saugūs, nesikristalizuoja ir tinka stabiliam, ilgalaikiam{11}}dozavimui.
Renkantis anglies šaltinį, atsižvelkite į tris veiksnius: pavojingų cheminių medžiagų kvalifikaciją, žiemos vandens temperatūros svyravimus ir apdorojimo tūrį. Jei tinka, metanolis yra ekonomiškiausias pasirinkimas; be kvalifikacijos, natrio acetato pakanka, jei vandens temperatūra ištisus metus išlieka aukštesnė nei 15 laipsnių. Tačiau jei žiemos temperatūra nukrenta žemiau 12 laipsnių, sudėtiniai anglies šaltiniai, -kurie išnaudoja aukštą žemą{6}}temperatūrą ir nesikristalizuoja-, iš tikrųjų gali sumažinti bendras išlaidas nei natrio acetatas.
Yra daug ką aptarti dėl anglies šaltinių, tačiau ši tema buvo išsamiai aptarta ankstesniuose straipsniuose, todėl čia jos nekartosiu.
05
Pažangaus gydymo specialistai
Naudojamas tik tam tikriems parametrams, viršijantiems ribas
Pirmąsias dvi kategorijas naudoja beveik visi nuotekų valymo įrenginiai. Ši kategorija yra kitokia-ji naudojama tik konkretiems parametrams, kurie viršija iškrovos ribas.
Fluoro šalinimo priemonės: jos pirmiausia naudojamos nuotekoms, kurių sudėtyje yra fluoro{0}} iš pramonės šakų, pvz., fotoelektros, elektronikos, puslaidininkių, kasybos ir metalurgijos bei fosforo cheminių medžiagų. Daugumoje fluoro -pilnų nuotekų valymo įrenginių taikomas dviejų-pakopų pašalinimo procesas: pradinis kalcio druskos nusodinimo etapas sumažina fluoro kiekį iki 20–30 mg/l, o po to seka poliravimo etapas, naudojant specializuotas fluoro šalinimo priemones, kad lygis būtų mažesnis nei 2 mg/l. Kalcio druskos stadija kelia iššūkių dėl didelio dumblo tūrio ir sudėtingos pH kontrolės, o specializuotų agentų etapas priklauso nuo tinkamos dozės parinkimo ir pH sureguliavimo iki atitinkamo diapazono. Kai abu etapai yra gerai-integruoti, bendra kaina yra mažesnė nei grynos kalcio druskos metodo, o dumblo tūris gali būti sumažintas per pusę. Tai išsamiai išanalizavau ankstesniuose straipsniuose, todėl kol kas tai paliksiu.
Sunkiųjų metalų kompleksonai: jie taikomi sunkiųjų metalų, tokių kaip gyvsidabris, švinas, varis, nikelis ir chromas, randami galvanizavimo, grandinių plokščių gamybos ir kasybos operacijų nuotekose. Mechanizmas apima chelatines grupes agente, kurios sudaro stabilias nuosėdas su sunkiųjų metalų jonais, veiksmingai sugaudamos sunkiuosius metalus iš vandens. Palyginti su tradiciniu hidroksido nusodinimo metodu, sunkiųjų metalų kompleksonai turi keletą privalumų: platų efektyvų pH diapazoną (jie nėra tokie jautrūs pH-, kaip šarminiai nusodinimai), veiksmingumą prieš sudėtingus sunkiuosius metalus (o hidroksido nusodinimas iš esmės neveiksmingas prieš kompleksinį varį ar nikelį) ir mažesnius kiekius, kurie lengvai neištirpsta.
Tačiau atminkite, kad šios priemonės neišgydo{0}}visų; skirtingiems sunkiesiems metalams reikia skirtingų tipų kompleksonų. Kadangi vario, nikelio ir chromo chelatacijos sąlygos skiriasi, norint patvirtinti pasirinkimą, būtina atlikti stendinį-skalės testą. Dozavimas taip pat turi būti tikslus: per mažas-dozavimas lemia, kad nuotekos viršija išleidimo ribas, o perdozavus{5}} švaistomi pinigai chemikalams.
Spalvą mažinančios medžiagos plačiai naudojamos tekstilės spausdinimui, dažymui ir popieriaus gamybos nuotekų valymui; jie paprastai yra ketvirtiniai amonio polimerai, kurie greitai nusistovi spalvą. Kadangi tai nėra mūsų pagrindinis dėmesys, paminėsime tik trumpai.
06
Sistema{0}}Palaiko chemines medžiagas
Jie tiesiogiai neapdoroja teršalų, bet yra būtini.
Šios rūšies cheminės medžiagos tiesiogiai neapdoroja teršalų, tačiau yra būtinos normaliam sistemos veikimui.
Apnašų inhibitoriai yra būtini RO membranoms ir cirkuliuojančioms vandens sistemoms. Kalcio ir magnio jonai gali sudaryti nuosėdas, kurios užkemša membranos poras; nuosėdų inhibitoriai neleidžia šioms druskoms kristalizuotis ir nusodinti. Organofosfonatai (pvz., HEDP ir ATMP) yra veiksmingi prieš kalcio karbonato nuosėdas, o polimerai (pvz., PAA) gerai veikia prieš silicio dioksidą ir geležies nuosėdas. Rinkdamiesi inhibitorių vadovaukitės membranos gamintojo rekomendacijomis; nedarykite savavališkų pasirinkimų.
Biocidai neleidžia daugintis bakterijoms ir dumbliams ant membranų paviršių ir vamzdynuose. Oksiduojantys biocidai (pvz., natrio hipochloritas, chloro dioksidas) veikia greitai ir yra nebrangūs, tačiau greitai išsenka, todėl reikia nuolat dozuoti. Neoksiduojantys biocidai (pvz., izotiazolinonai, ketvirtinės amonio druskos) pasižymi ilgesniu-poveikiu ir mažiau veikia pH. Praktinė patirtis rodo, kad reikia keisti oksiduojančius ir ne{10}}oksiduojančius tipus; pasikliaujant tik vienu tipu, gali atsirasti mikrobų atsparumas, todėl net didelės dozės tampa neveiksmingos.
pH reguliatoriai: natrio hidroksidas yra švariausias būdas padidinti pH, o kalkės yra pigios, bet išskiria daug dumblų; druskos arba sieros rūgštis naudojama pH mažinimui ir taip pat naudojama membranų valymui. Jie gali būti naudojami viso proceso metu, tačiau venkite atsitiktinių koregavimų-prieš keisdami pH, aiškiai apsvarstykite priežastį, tikslinį lygį ir tai, ar koregavimas turės įtakos tolesniems procesams.
07
Viena cheminė medžiaga, daug naudojimo būdų; viena medžiaga, keli pavadinimai
Proceso etapo pakeitimas reiškia funkcijos pasikeitimą
Cheminių medžiagų dozavimo patalpoje yra keli „daugiadarbiai“-ta pati cheminė medžiaga atlieka visiškai skirtingas funkcijas, priklausomai nuo proceso etapo. Čia taip pat dažniausiai kyla painiavos-svetainėje.
Kalkės yra klasikinis pavyzdys. Jis naudojamas pH reguliavimui, fluoro šalinimui, vandens minkštinimui ir kaip pagalbinė priemonė cheminiam fosforo pašalinimui. Jis rodomas tiek fizinio ir cheminio apdorojimo, tiek išplėstinio gydymo etape, tačiau dozių lygiai skiriasi dydžiu, todėl negalima tiesiog nukopijuoti{2}}įklijuoti dozės nustatymų. Geležies sulfatas yra panašus; Nors pirmiausia jis yra koaguliantas, jis taip pat pašalina fosforą ir spalvą. Esant rūgštinėms sąlygoms, jis sumažina šešiavalentį chromą iki trivalenčio chromo-, tai yra esminis žingsnis apdorojant chromo- galvanizavimo nuotekas. Natrio hipochloritas naudojamas ne tik sterilizavimui ir dezinfekcijai, bet ir spalvos pašalinimui, cianido naikinimui (šarminėmis sąlygomis), membranų ir vamzdynų valymui.
Neatitikimai pavadinimų sutartyse sukelia dar daugiau painiavos. Skirtingi žmonės naudoja skirtingus tos pačios medžiagos pavadinimus: PAC reiškia polialiuminio chloridą, nors kai kurie jį vadina baziniu aliuminio chloridu; skystas šarmas, kaustinė soda ir natrio hidroksidas reiškia tą patį; sodos pelenai yra natrio karbonatas; PAM reiškia poliakrilamidą, kuris toliau skirstomas į anijoninius, katijoninius ir ne{1}}joninius tipus. „Sudėtiniai anglies šaltiniai“ yra tipiškiausias pavyzdys; skirtingi tiekėjai naudoja skirtingus prekių pavadinimus ir formules, todėl vien pavadinimas mažai ką atskleidžia.
Todėl neįsiminkite cheminių medžiagų pagal pavadinimą; įsiminti juos pagal funkciją, kurią jie atlieka sistemoje. Jei ta pati cheminė medžiaga naudojama kitame proceso etape, dozės ir kontrolės parametrai visiškai pasikeis; ir atvirkščiai, dviejų to paties pavadinimo produktų sudėtis nebūtinai yra tokia pati. Kai pirkimo užsakymai neatitinka tikrovės svetainėje, prieš aptardami kainą išsiaiškinkite, kas yra medžiaga ir ką ja ketinama daryti.
08
Užbaigimas suvestinės lentele
Greita aštuonių kategorijų cheminių medžiagų nuoroda
Koaguliantai: tipiški produktai yra PAC, PFS ir geležies chloridas. Pagrindinės jų funkcijos yra destabilizuoti daleles, kad susidarytų flokas, taip pat pašalinti drumstumą ir fosforą. Įprasti naudojimo scenarijai apima pirmines sedimentacijos talpyklas ir pažangų fosforo šalinimą.
Flokuliantai: tipiški produktai yra PAM (anijoninis / katijoninis). Pagrindinės jų funkcijos yra sujungti daleles į didelius flokulius ir padėti nusodinti bei nusausinti. Įprasti naudojimo scenarijai apima sedimentacijos rezervuarus ir filtravimo presus. Anglies šaltiniai: tipiški produktai yra metanolis, natrio acetatas ir sudėtiniai anglies šaltiniai. Pagrindinė jų funkcija yra papildyti anglį, kad būtų skatinama denitrifikacija (azoto pašalinimas), paprastai naudojama bevandenėse talpyklose.
Defluorinančios medžiagos: tipiški produktai yra kalcio druskos ir specializuotos defluorinančios medžiagos. Pagrindinė jų funkcija yra gilus fluoro pašalinimas antriniais valymo etapais, paprastai naudojamas fotovoltinės ir elektronikos gamybos nuotekoms.
Sunkiųjų metalų nusodintuvai: tipiški produktai apima kompleksonus sudarončius nusodintuvus. Pagrindinė jų funkcija yra surinkti sunkiuosius metalus ir formuoti stabilias nuosėdas, kurios paprastai naudojamos galvanizavimui ir grandinių plokščių gamybos nuotekoms.
Antiskalantai: tipiški produktai yra HEDP ir PAA. Jų pagrindinė funkcija yra užkirsti kelią nuosėdų susidarymui ant membranų ir vamzdynų, kurie paprastai naudojami RO sistemose ir cirkuliuojančio vandens sistemose.
Biocidai: tipiški produktai yra natrio hipochloritas ir izotiazolinonai. Pagrindinė jų funkcija yra sterilizavimas ir dumblių slopinimas, paprastai naudojami membraninėse sistemose ir cirkuliuojančio vandens sistemose.
pH reguliatoriai: tipiški produktai yra skysta kaustinė soda (NaOH), druskos rūgštis ir kalkės. Pagrindinė jų funkcija yra pH lygio reguliavimas, taikomas visuose proceso etapuose.
09
Trys cheminių medžiagų atrankos principai
Pirmiausia atlikite{0}}bandinius bandymus · Apskaičiuokite visas išlaidas · Apsvarstykite procesą
Pirmiausia, prieš didindami mastelį, atlikite{0}}standartinius testus. Vandens kokybė labai įtakoja cheminių medžiagų veikimą; Pvz., PAC dozė gali svyruoti nuo 50 iki 300 mg/l-kaip galite žinoti neatlikę bandymų? Neklausykite tik tiekėjo „tipinės dozės“; tavo "tipiškas" nėra tas pats, kas jų.
Antra, apskaičiuokite visas išlaidas, o ne tik vieneto kainas. Brangioms cheminėms medžiagoms gali prireikti mažesnių dozių ir jų veikimas stabilus, todėl gali būti mažesnės tonos apdoroto vandens sąnaudos. Ir atvirkščiai, pigiems chemikalams gali prireikti didelių dozių arba gali duoti prastų rezultatų,-dėl to reikės perdirbti ir padidinti bendrąsias išlaidas.
Trečia, įsitikinkite, kad cheminės medžiagos atitinka procesą. Ištirpusio oro flotacija (DAF) reikalauja lengvų flotelių, o sedimentacija – sunkiųjų flotelių, tai reiškia, kad PAC ir PAM pasirinkimas visiškai skiriasi. Biocheminės sistemos yra jautrios cheminiam toksiškumui; niekada nepilkite stiprių oksidantų į biochemines talpyklas. Dėl membraninių sistemų, rinkdamiesi antikalantus ir biocidus, vadovaukitės gamintojo suderinamumo sąrašu; nesuderinamų cheminių medžiagų naudojimas gali sugadinti membranas.
Šie trys principai skamba paprastai, tačiau mažiau nei pusė augalų iš tikrųjų jų laikosi{0}}dauguma tik galvoja apie bandymus atlikti iškilus problemai, dažnai per vėlai sužinodami, kad visą laiką naudojo netinkamas chemines medžiagas. Trys cheminių medžiagų pasirinkimo principai
Prieš didindami dozę, atlikite nedidelio masto{0}}testus (PAC dozės gali svyruoti nuo 50 iki 300 mg/l; neatlikę bandymo nežinosite tinkamo kiekio). Apskaičiuokite bendras išlaidas, o ne vieneto kainas (brangioms cheminėms medžiagoms gali prireikti mažesnių dozių ir jų veikimas stabilus, todėl už toną apdoroto vandens bus mažesnės išlaidos). Užtikrinkite, kad chemikalai atitiktų procesą (ištirpusio oro flotacijai reikia lengvų flokulių, nusodinimui reikia sunkių flokulių, o membraninėms sistemoms reikia patikrinti suderinamumo sąrašus).
Paskutinės mintys
Cheminės medžiagos gali atrodyti sudėtingos, tačiau jos tampa aiškesnės, kai suskirstytos į kategorijas pagal funkcijas: fizikinė ir cheminė stadija priklauso nuo krešėjimo ir flokuliacijos; biocheminė stadija priklauso nuo anglies šaltinių; pažangus apdorojimo etapas priklauso nuo specialių cheminių medžiagų; o juos papildo nuosėdų inhibitoriai, biocidai ir pH reguliatoriai. Tikras iššūkis yra ne įsiminti pavadinimus, o tiksliai nustatyti, kuri cheminė medžiaga atitinka konkrečią vandens kokybę ir proceso-našumą, gali labai skirtis tarp skirtingų gamintojų tos pačios rūšies cheminių medžiagų. Taigi, neapsigaukite: atlikite nedidelio masto-testus, apskaičiuokite visas išlaidas ir įvertinkite procesų suderinamumą. Kruopščiai atlikdami šiuos tris veiksmus, vėliau galėsite apsisaugoti nuo daugybės perdarymo darbų.
