Polyaluminiumchlorid wird weit verbreitet zur Koagulation von Suspendierten und Kolloidpartikeln verwendet.Bei vielen Mülldeponie-Leachatreinigungsanlagen wird festgestellt, dass eine Erhöhung der PAC-Dosis nicht immer eine proportionale Verbesserung der Farbentfernung bewirkt..
Der Grund dafür ist, daß dunkles Deponienleachat nicht einfach Wasser ist, das schwebende Schmutz enthält.einschließlich Hum- und Fulvverbindungen, die bei der langfristigen Abfallzerlegung entstehenEinige dieser Substanzen bleiben auch nach konventioneller Gerinnung stabil.
Erprobte Behandlungskombination
Wasserentfärbungsmittel → PAC → pH-Anpassung auf ca. 7 → anionisches PAM
Dieser Prozess führte zu einer sichtbaren Verfärbung und einer verbesserten Flockenbildung, da jeder Behandlungsstufe eine spezifische Funktion zugewiesen wurde.
Warum Abfallwasser schwer abfärbt werden kann
Die Zusammensetzung von Deponienleachat ändert sich mit zunehmendem Alter der Deponien.Während reifes Auslauge oft einen höheren Anteil feuerfester Verbindungen enthält, Ammoniak Stickstoff, Salze und dunkle Humstoffe.
Zu den Herausforderungen der Behandlung gehören:
- starke braune, schwarze oder gelbe Farbe
- Hohe COD mit begrenzter biologischer Abbaubarkeit
- Feine kolloidale Partikel
- Hohe Alkalizität
- Variable Suspendierte Feststoffe
- Hohe Ammoniakdioxidwerte
- Inkonsequente Reaktion auf herkömmliche Gerinnungsmittel
- Schlechte Siedlung oder schwimmender Schlamm
- Schnelle Veränderungen nach starkem Regen
Da diese Schadstoffe unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften aufweisen, kann ein Gerinnungsmittel möglicherweise nicht in der Lage sein, sie alle wirksam zu entfernen.
Was geschieht, wenn PAC alleine verwendet wird?
PAC hydrolysiert in Wasser und bildet positiv geladene Spezies und Aluminiumhydroxid-Verschüttungen.Diese Arten neutralisieren negativ geladene Partikel und fangen sie durch Gerinnung und Flockung einDieser Mechanismus funktioniert gut für viele schwebende und kolloidale Schadstoffe.
Die PAC allein kann jedoch Probleme haben, wenn:
- Ein Großteil der Farbe ist gelöst, nicht in der Suspension
- Die farbigen organischen Stoffe sind chemisch stabil.
- Das Abwasser hat eine hohe Konzentration an Humusstoffen
- Die PAC-Dosierung senkt den pH-Wert unter den optimalen Bereich
- Die gebildeten Mikroflocken sind zu klein, um sich niederzulassen
- Übermäßige PAC erzeugt zusätzlichen Schlamm ohne ausreichende Farbverbesserung
Eine einfache Erhöhung der PAC-Dosis kann die Behandlungskosten und das Schlammvolumen erhöhen und nur begrenzte zusätzliche Klarstellungen liefern.Ein mehrstufiger chemischer Ansatz kann eine kontrollierte Behandlung ermöglichen.
Die vier Funktionen, die für eine wirksame Klärung erforderlich sind
| Erforderliche Funktion |
Chemische Behandlung |
Zweck |
| Entfärbung und Destabilisierung |
Wasserverfärbungsmittel |
Zielgruppe: schwierige farbige organische Verbindungen |
| Blutgerinnung |
PAC |
Neutralisiert Partikel und bildet Mikroflocken |
| Reaktionskontrolle |
Alkali |
Passt den pH-Wert auf ca. 7 an |
| Vergrößerung der Flocken |
Anionische PAM |
Baut größere Schwärme für die Trennung |
Der Wert des Prozesses liegt nicht nur in den chemischen Produkten, sondern auch in der richtigen Reihenfolge.
Schritt 1: Ziel ist die farbige organische Substanz
Der erste Schritt war die Verwendung eines Wasserverfärbungsmittels, ein kationisches Polymer, das mit negativ geladenen Farbstoffen interagiert.Molekulare Aggregation und Destabilisierung farbiger organischer Stoffe.
In dieser Phase wird eine Einschränkung der konventionellen PAC-Behandlung behandelt:PAC kann Suspensionspartikel effektiv koagulieren, bestimmte gelöste oder hochstabile farbige Verbindungen jedoch möglicherweise nicht ausreichend aufnehmenDurch die erste Behandlung dieser Stoffe bereitet man sie auf die spätere PAC-Koagulation vor.
Stufe 2: Aufbau der Gerinnungsstruktur mit PAC
Nachdem das farbige organische System destabilisiert war, half PAC, die destabilisierten Verbindungen zusammen mit Suspendierten und Kolloidpartikeln zu erfassen.
- Weitere Belastungsneutralisierung
- Bildung von Aluminiumhydroxidvorkommen
- Abfangen von Feinstaubpartikeln
- Bildung der anfänglichen Mikroflocken
- Verbesserung der Gesamtaggregation von Schadstoffen
Die Funktion des Verfärbungsmittels und der PAC ist nicht identisch, sondern ergänzt sich.
Schritt 3: Wiederherstellen eines geeigneten pH-Wertes
Der dritte Schritt war die Zugabe von Alkali, bis der pH-Wert ungefähr 7 erreichte. Die chemische Leistung hängt stark vom pH-Wert ab.Partikelladung und PAM-Flockulationsleistung können beeinträchtigt werden.
Die Anpassung des pH-Wertes nach Zugabe von PAC trägt dazu bei, die durch das Gerinnungsmittel verursachte tatsächliche Veränderung zu berücksichtigen.Der richtige pH-Wert sollte experimentell ermittelt werden, da Deponienleachat eine hohe oder variable Alkalität aufweisen kann.Für diese Stichprobe wurde ein Ziel von etwa 7 ermittelt, das jedoch nicht als universeller Wert für jede Pflanze betrachtet werden sollte.
Schritt 4: Verwandeln von Mikroflocken in trennbare Flocken
Im vierten Schritt wurde anionisches PAM verwendet. Nach der Entfärbung und Koagulation blieben viele kleine Aggregate im Wasser dispergiert.Verknüpfung dieser Aggregate zu größeren Flocken.
Eine wirksame PAM-Flockulation kann Folgendes ermöglichen:
- Schnellere Trennung von Feststoff und Flüssigkeit
- Größere sichtbare Flocken
- Verbesserte Überläufigkeit
- Bessere Schlammbindung
- Verladung der unteren Feststoffe zur nachgelagerten Filtration
- Verbesserte Sedimentations- oder Flotationsleistung
PAM sollte erst hinzugefügt werden, nachdem die Schadstoffe destabilisiert und der pH-Wert bestätigt worden ist.
Warum die Reihenfolge nicht zufällig sein kann
Empfohlene Reihenfolge
Abfärber → PAC → pH-Anpassung → Anionische PAM
Jede Stufe bereitet das Abwasser auf die nächste Stufe vor.Es kann von leicht verfügbaren Suspendierten konsumiert werden, bevor die schwierigen farbigen organischen Stoffe ausreichend destabilisiert wurden..
Wird PAM zu früh hinzugefügt, kann es mit unbehandelten Partikeln und gelösten Chemikalien interagieren, den Polymerverbrauch erhöhen und schwache oder unregelmäßige Flocken erzeugen.Wenn der pH-Wert vor der PAC angepasst, aber danach nicht überprüft wird, kann das Gerinnungsmittel den pH-Wert erneut senken und den Prozess außerhalb des gewünschten Bereichs verschieben.
Die richtige Dosierungsaufgabe verbessert die chemische Effizienz und erleichtert die Reproduktion des Testglases.
Empfohlene Mischstrategie
Schnelle Mischung
Das schnelle Mischen erfolgt nach Zugabe des Wasserverfärbungsmittels und des PAC. Sein Zweck ist es, jede Chemikalie schnell zu verteilen und den Kontakt mit Schadstoffen zu fördern.Bei einer typischen Labor-Referenzbedingung kann etwa 1,000 U/min für 30-60 Sekunden, abhängig von dem Gläserprüfer und dem Probenvolumen.
pH-Anpassung
Nach der PAC-Koagulation wird der pH-Wert gemessen und nach und nach Alkali zugesetzt.
Langsames Mischen
Nach dem Hinzufügen von anionischen PAM wird die Mischgeschwindigkeit verringert.Ziel ist es, die Polymerverbindung zu ermöglichen, ohne die neu gebildeten Flockchen zu brechen.
Wie man die Chemikaliendosierungen optimiert
Die in einem Deponie-Leachat-Test verwendeten Dosierungen sollten eher als Versuchsbedingungen als als allgemeine Empfehlungen betrachtet werden.
- Verschiedene Farbveränderungsdosen
- Mehrere PAC-Dosierungen auf der gewählten Abfärberebene
- Unterschiedliche endgültige pH-Werte
- Mehrfachanionische PAM-Klassen
- Unterschiedliche PAM-Dosierungsstufen
- Abwicklung im Vergleich zu Flotation
- Schlammvolumen und Entwässerbarkeit
Die beste Behandlung ist nicht unbedingt der Test mit der niedrigsten sichtbaren Farbe.Die Anforderungen an die Trenngeschwindigkeit und die nachgelagerte Behandlung müssen ebenfalls berücksichtigt werden..
Was sollte nach dem Glastest gemessen werden?
Der visuelle Vergleich ist für das Screening nützlich, aber zur Bestätigung der Leistung sind Labormessungen erforderlich.
- Farbe
- Trübung
- KDZ
- Gesamtspezifische Stoffe in Suspension
- Ammoniumnitrogen
- pH
- Leitfähigkeit
- Schlammvolumen
- Abrechnungssatz
- Aluminiumrückstände, soweit relevant
- Filtrations- oder Entwässerungsverhalten
Die Prüfung dieser Parameter verhindert, dass eine optisch klare Probe für vollständig behandeltes Wasser gehalten wird.
Wo dieser Prozess in eine Kläranlage passt
Der Verfärber-PAC-PAM-Prozess ist in erster Linie eine physikalisch-chemische Klärungsphase, die je nach Anlagenkonstruktion an verschiedenen Stellen platziert werden kann.
Vor der biologischen Behandlung
Durch die Vorbehandlung können die in die biologische Anlage eingehenden Suspensionen, die Farbe und ein Teil der organischen Belastung verringert werden.
Nach der biologischen Behandlung
Das Verfahren kann als Polierstadium verwendet werden, wenn bei der biologischen Behandlung Farbreste, Schwebestoffe oder nicht biologisch abbaubare organische Schadstoffe zurückbleiben.
Vor der Membranbehandlung
Die Klärung kann vor der Ultrafiltration, Nanofiltration oder Umkehrosmose die Schwebeflächen und die kolloidale Belastung verringern.Die Membrankompatibilität und die chemischen Rückstände müssen bewertet werden..
Vor fortgeschrittener Oxidation
Durch die erste Entfernung gerinnter Schadstoffe kann die Menge an Oxidationsmitteln, die von nicht zielförmigen Feststoffen und farbigen Verbindungen verbraucht wird, reduziert werden.
Sedimentation oder Flotation in gelöster Luft?
Bei der endgültigen Trennmethode sollte das tatsächliche Schlammverhalten berücksichtigt werden.Aufgelöste Luftflotation kann bevorzugt werden, wenn:
- Der Schlamm schwimmt natürlich
- Die Flöcke haben eine geringe Dichte
- Öl oder Gas ist vorhanden
- Die Siedlung ist langsam.
- Ein kompaktes Trennsystem ist erforderlich
Wenn bei der Gläserprüfung aufwärtsbewegtes Schlamm entsteht, sollte bei der vollständigen Konstruktion DAF bewertet werden, anstatt den Schlamm in einen herkömmlichen Absetzprozess zu zwingen.
Was diese Kombination erreichen kann und was nicht
Das Verfahren zielt in erster Linie darauf ab:
- Farbreduktion
- Blutgerinnung
- Flockenbildung
- Entfernung von Suspendierten
- Trennung von Feststoff und Flüssigkeit
Es kann auch einen Teil der COD entfernen, die mit suspendierten, kolloidalen oder gerinnungsfähigen organischen Stoffen verbunden ist.
- Ammoniumnitrogen
- Hohe Konzentrationen von gelösten Salzen
- Alle feuerfesten gelösten COD
- Jedes Schwermetall
- Biologische Toxizität
- Einhaltung der endgültigen Entlastung
Ein Abwasserlager erfordert in der Regel eine Behandlung statt eines einzigen chemischen Schrittes.
Häufige Behandlungsfehler
Erhöhung der PAC ohne Dosierungstest
Mehr PAC bedeutet nicht immer eine bessere Farbentfernung. Übermäßiges PAC kann das Schlammvolumen erhöhen, den pH-Wert senken und die Behandlungskosten erhöhen.
pH-Wert nach PAC-Zugabe ignoriert
Der ursprüngliche pH-Wert mag geeignet erscheinen, aber PAC kann ihn erheblich verändern.
Hinzufügen von PAM bei hoher Mischgeschwindigkeit
Ein hoher Schereffekt kann die Polymerketten brechen oder die sich entwickelnden Flocken schädigen.
Auswahl von PAM nur nach Produktnamen
Die verschiedenen anionischen PAM-Klassen unterscheiden sich in ihrem Molekülgewicht und ihrer Ladedichte.
Das Ergebnis nur nach dem Äußeren einschätzen
Eine klarere Probe kann immer noch hohe COD, Ammoniak Stickstoff oder gelöste Salze enthalten.
Häufig gestellte Fragen
Ist ein Entfärber das Gleiche wie ein PAC?
Nein, ein Abfärber ist ein kationisches Polymer, das entwickelt wurde, um farbige organische Verbindungen zu destabilisieren.Niederschlagung und Gerinnung.
Kann der Abfärber PAC ersetzen?
Bei diesem Prozeß erfüllen der Entfärber und der PAC komplementäre Funktionen.
Warum dann anionische PAM nach kationischen Chemikalien verwenden?
Nach der Destabilisierung der Schadstoffe durch den kationischen Abfärber und das PAC können die entstehenden Partikeloberflächen und die Mikroflockstruktur effektiv auf anionische Polymerbrücken reagieren.Die Kompatibilität mit dem eigentlichen Abwasser muss noch bestätigt werden..
Wie viel anionischer PAM sollte angewendet werden?
Die Dosierung hängt von der gewählten PAM-Qualität, den Festkörpern des Abwassers, der Flockreaktion und der Trennmethode ab..
Kann dieser Prozess die Todesursache verringern?
Es kann einen Teil der COD, die mit suspendierten, kolloidalen und gerinnungsfähigen organischen Stoffen verbunden ist, entfernen.Adsorption, Membranen oder fortgeschrittener Oxidation.
Ist ein neutraler pH-Wert immer am besten?
Nein. Bei diesem Test wurde ein pH-Wert von etwa 7 verwendet. Der optimale Bereich kann je nach Lechatsammensetzung, PAC-Dosierung und Behandlungszweck abweichen.
Entwicklung eines maßgeschneiderten Programms zur Behandlung von Mülldeponie-Leachat
Bluwat Chemicals stellt Wasserverfärbungsmittel, Polyaluminiumchlorid und anionisches Polyacrylamid für Deponienleachat und Industrieabwasserreinigung zur Verfügung.Die chemische Auswahl sollte mit dem eigentlichen Abwasser beginnen und nicht mit einer festen Dosierungsformel.
Für eine erste technische Bewertung geben Sie bitte an:
- Deponieart und Auslaufquelle
- Tagesbehandlungsvolumen
- Farbe und Aussehen von Rohwasser
- pH, COD, Ammoniak Stickstoff und TSS
- Bestehende Behandlungsverfahren
- Aktuelle Chemikalien und Dosierungen
- Ablagerungs- oder Flotationsverhalten von Schlamm
- Erforderlicher Standard für behandeltes Wasser
Auf der Grundlage dieser Informationen und repräsentativer Gläserversuche können die Dosierung des Entfärbers, die PAC-Dosierung, der pH-Bereich, der PAM-Grad und die Separationsmethode für das spezifische Behandlungssystem optimiert werden.
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