Introduktion Ved idriftsættelse af et spildevandssystem er små-koagulations- og sedimentationsforsøg nødvendige. Fænomenet flok flydende under disse eksperimenter er et almindeligt, men værd problem at analysere i dybden. Dette indikerer normalt, at et eller flere nøgleaspekter af den eksperimentelle proces skal justeres.
Hovedårsagen til, at flokken flyder i stedet for at synke, er, at flokketætheden er mindre end vand, eller at den er understøttet af eksterne kræfter som luftbobler. Vi kan systematisk undersøge og løse dette problem ud fra følgende aspekter:
I. Analyse af hovedårsager og løsninger
1. PAC (polyaluminiumchlorid) doseringsproblemer
Årsager:
- Utilstrækkelig dosering: Aluminiumhydroxidkolloidet produceret ved hydrolyse er utilstrækkeligt til fuldstændigt at neutralisere ladningen af kolloide partikler i vandet, idet den ikke danner store og tætte flokke.
- Overdreven dosering: Overdreven PAC vil få overfladeladningen af kolloide partikler til at vende (fra negativ til positiv), hvilket fører til restabilisering af kolloidet og vanskeligheder med aggregering. Samtidig vil overdreven aluminiumsalthydrolyse forbruge alkalinitet, hvilket potentielt gør vandet surt, og det genererede aluminiumhydroxidkolloid vil være for let.
Løsninger:
- Udfør bægerprøver for at bestemme den optimale dosis. Start generelt med 50 mg/L og øg gradvist (f.eks. 50, 100, 150, 200 mg/L), idet du observerer flokdannelse og sedimentering.
- Kontroller, om PAC-opløsningen er udløbet (f.eks. på grund af for lang forberedelsestid eller hydrolyseudfældning). Frisklavet opløsning anbefales.
2. PAM (Polyacrylamid) Doseringsproblemer
Årsager:
- Til almindeligt spildevand bør kationisk PAM anvendes, fordi kolloide partikler normalt er negativt ladede.
- Hvis anionisk PAM fejlagtigt bruges, vil det frastøde negativt ladede partikler, hvilket gør brodannelse vanskelig.
- Hvis ikke-ionisk PAM bruges ved en fejl, kan lademismatch føre til dårlige resultater.
- Forkert doseringssekvens: PAC skal tilsættes først for hurtig blanding og destabilisering. Efter et interval på ca. 1-2 minutter bør PAM tilsættes for langsom blanding og koagulationshjælp. At vende rækkefølgen eller for kort et interval vil reducere effektiviteten betydeligt.
- Overdreven dosering: PAM er en høj-molekylær-polymer. Overdreven brug kan skabe en "wrap--up"-effekt, hvilket gør flokkene løse, med højt vandindhold og lav densitet, hvilket får dem til at flyde. Dette er en af de mest sandsynlige årsager til, at flok flyder.
- Forkert valg af PAM-type:
- PAM-koncentration for høj eller utilstrækkelig opløsning: Dette fører til ujævn spredning i spildevand, lokaliseret overskud og dannelse af "klumper", der flyder.
Løsninger:
- Overhold strengt rækkefølgen "PAC først, derefter PAM", og kontroller intervallet omhyggeligt.
- Udfør test med en markant reduceret PAM-dosis. Dosis af PAM er normalt meget lille, muligvis 1-5 mg/L eller endnu lavere. Prøv at starte med 0,5 mg/L og øg gradvist.
- Bekræft, at der bruges kationisk PAM. Kontakt leverandøren eller se produktvejledningen.
- PAM-opløsningen skal omrøres grundigt og opløses (kræver normalt 40-60 minutter). Den anbefalede koncentration er 0,1 %-0,3 % (promille til tre promille).
3. Spildevandskvalitetskarakteristika
Årsager:
- Høje niveauer af olie eller organisk materiale i vandet: Disse stoffer har lav densitet og reducerer den samlede massefylde, når de er indkapslet af flokke.
- For højt indhold af salt eller overfladeaktive stoffer: Dette kan påvirke hydrolyse- og ladningsneutraliseringseffekterne af reagenset.
- Overdreven organisk belastning i vandet: Dette danner "klæbrige" flokke, der indkapsler luftbobler.
Løsninger:
- Hvis det er muligt, forstå kilden og hovedkomponenterne i spildevandet.
- Prøv at justere pH-værdien. Det optimale pH-område for PAC er generelt 6,5-7,5. For lav eller for høj pH vil påvirke morfologien af dets hydrolyseprodukter. Juster pH med NaOH eller fortyndet syre og prøv igen.
- Overvej om forbehandling (såsom olieseparation) er nødvendig.
4. Eksperimentel drift og hydrauliske forhold
Årsager:
- PAC-doseringstrin: Kræver hurtig og kraftig blanding (f.eks. 250-300 rpm, 30-60 sekunder) for at sikre øjeblikkelig og ensartet spredning af reagenset.
- PAM-tilsætningstrin: Langsom, skånsom blanding er påkrævet (f.eks. 40-60 rpm, 10-20 minutter) for at fremme flokkevækst uden at bryde dem.
- Forkert blandingsintensitet og tid:
- Luft, der indføres under blanding: Kraftig blanding eller forkert placering af omrøreren kan indføre store mængder luft i vandet og danne mikrobobler, der klæber til flokkene og får dem til at flyde.
- Utilstrækkelig bundfældningstid: Flokkene er ikke helt komprimeret og bundfældet.
- Lav vandtemperatur: Når vandtemperaturen er under 10 grader, sænkes hydrolyse- og reaktionshastigheden, hvilket resulterer i små, løse flokke.
Løsninger:
- Styr strengt blandingsproceduren og intensiteten i to-trin.
- Kontroller omrørerens dybde for at undgå at skabe hvirvler på væskeoverfladen, der tilfører luft.
- Tillad tilstrækkelig afsætningstid (f.eks. 30 minutter), og observer omhyggeligt ændringerne under hele processen.
II. Oversigt over hurtige fejlfindingstrin
1.Reducer doseringen: Reducer mængden af tilsat PAM markant; dette er den mest sandsynlige og nemmeste variabel at justere.
2.Tjek sekvens: Bekræft doseringssekvensen som PAC → (hurtig omrøring i 1-2 minutter) → PAM → (langsom omrøring).
3.Valider reagenserne:
- Forbered simuleret spildevand ved hjælp af rent vand og standard ler (f.eks. kaolin) for at teste effektiviteten af PAC/PAM og udelukke reagensinaktiveringsproblemer.
- Bekræft PAM-typen.
4. Optimer processen:
- Udfør en systematisk Jar-test, test forskellige PAC-doser (med en fast lille mængde PAM) og forskellige PAM-doser (med en fast optimal PAC-dosis) i flere bægre.
- Kontroller og juster hastigheden og tiden for hurtig og langsom omrøring.
5. Overhold detaljer:
- Opstår der flokflydning under omrøring eller efter bundfældning? Flydning under omrøring er ofte relateret til luftbobler, mens flydning efter bundfældning ofte er relateret til at fnug er for lette.
- Observer flokmorfologien: Er de store og luftige skyer-lignende (muligvis på grund af overdreven PAM) eller små og uklare (utilstrækkelig PAC eller utilstrækkelig blanding)?
