PAC pielietojuma ietekme uz termoelektrostacijas ūdens attīrīšanu

1. Papildūdens pirmapstrāde

Dabiskās ūdenstilpes bieži satur dubļus, mālu, humusu un citas suspendētas vielas, kā arī koloīdus piemaisījumus, baktērijas, sēnītes, aļģes, vīrusus un citus mikroorganismus, tiem piemīt zināma stabilitāte ūdenī un tie ir galvenais ūdens duļķainības, krāsas un smakas cēlonis. Šīs pārmērīgās organiskās vielas, nonākot jonu apmainītājā, piesārņo sveķus, samazina sveķu apmaiņas spēju un pat ietekmē atsāļošanas sistēmas notekūdeņu kvalitāti. Koagulācijas attīrīšanas, nosēdumu attīrīšanas un filtrācijas attīrīšanas galvenais mērķis ir noņemt šos piemaisījumus, lai samazinātu suspendēto vielu saturu ūdenī līdz mazāk nekā 5 mg/l, tas ir, iegūtu attīrītu ūdeni. To sauc par ūdens pirmapstrādi. Pēc pirmapstrādes ūdeni var izmantot kā katla ūdeni tikai tad, ja ūdenī izšķīdušie sāļi ir noņemti ar jonu apmaiņas palīdzību, un ūdenī izšķīdušās gāzes ir noņemtas ar karsēšanu, vakuumu vai pūšanu. Ja šie piemaisījumi vispirms netiek noņemti, turpmāko apstrādi (atsāļošanu) nevar veikt. Tāpēc ūdens koagulācijas attīrīšana ir svarīga saikne ūdens attīrīšanas procesā.

Termoelektrostacijas pirmapstrādes process ir šāds: neapstrādāts ūdens → koagulācija → nogulsnēšana un dzidrināšana → filtrēšana. Koagulācijas procedūrā parasti izmantotie koagulanti ir polialumīnija hlorīds, poliferrīnsulfāts, alumīnija sulfāts, dzelzs trihlorīds utt. Turpmāk galvenokārt tiek iepazīstināts ar polialumīnija hlorīda pielietojumu.

Polialumīnija hlorīds, ko dēvē par PAC, ir izgatavots no alumīnija pelniem vai alumīnija minerāliem kā izejvielām, ko iegūst augstā temperatūrā un noteiktā spiedienā ar sārmu un alumīnija reakciju, iegūstot polimēru. Izejvielas un ražošanas process atšķiras, un produkta specifikācijas arī nav vienādas. PAC molekulārā formula ir [Al2(OH)nCI6-n]m, kur n var būt jebkurš vesels skaitlis no 1 līdz 5, un m ir 10. klastera vesels skaitlis. PAC ir pieejams gan cietā, gan šķidrā veidā.

2. Koagulācijas mehānisms

Koagulantiem ir trīs galvenās ietekmes uz koloīdajām daļiņām ūdenī: elektriskā neitralizācija, adsorbcijas tiltiņu veidošana un slaucīšana. Kura no šīm trim ietekmēm ir galvenā, ir atkarīga no koagulanta veida un devas, koloīdo daļiņu veida un satura ūdenī, kā arī ūdens pH vērtības. Polialumīnija hlorīda darbības mehānisms ir līdzīgs alumīnija sulfāta iedarbībai, un alumīnija sulfāta uzvedība ūdenī attiecas uz Al3+ jonu veidošanās procesu dažādās hidrolizētās daļiņās.

Polialumīnija hlorīdu noteiktos apstākļos var uzskatīt par dažādiem starpproduktiem alumīnija hlorīda hidrolīzes un polimerizācijas procesā par Al(OH)3. Tas ir tieši klātesošs ūdenī dažādu polimēru veidu un A1(OH)a(-u) veidā, bez Al3+ hidrolīzes procesa.

3. Pielietojums un ietekmējošie faktori

1. Ūdens temperatūra

Ūdens temperatūrai ir acīmredzama ietekme uz koagulācijas apstrādes efektu. Zemā ūdens temperatūrā koagulanta hidrolīze ir apgrūtināta, īpaši, ja ūdens temperatūra ir zemāka par 5 ℃, hidrolīzes ātrums ir lēns, un izveidotajam flokulantiem ir irdena struktūra, augsts ūdens saturs un smalkas daļiņas. Zemā ūdens temperatūrā koloīdo daļiņu šķīdināšana ir uzlabota, flokulācijas laiks ir ilgs un sedimentācijas ātrums ir lēns. Pētījumi liecina, ka piemērotāka ir ūdens temperatūra 25–30 ℃.

2. Ūdens pH vērtība

Polialumīnija hlorīda hidrolīzes process ir nepārtrauktas H+ atbrīvošanās process. Tāpēc dažādos pH apstākļos veidosies dažādi hidrolīzes starpprodukti, un labākā polialumīnija hlorīda koagulācijas apstrādes pH vērtība parasti ir no 6,5 līdz 7,5. Koagulācijas efekts šajā laikā ir spēcīgāks.

3. Koagulanta deva

Ja pievienotā koagulanta daudzums ir nepietiekams, atlikušā duļķainība notekūdeņos ir lielāka. Ja daudzums ir pārāk liels, koloīdo daļiņu lādiņa īpašības mainās, jo ūdenī esošās koloīdās daļiņas adsorbē pārmērīgu koagulantu, kā rezultātā mainās koloīdo daļiņu lādiņa īpašības, kā rezultātā notekūdeņu atlikušā duļķainība atkal palielinās. Koagulācijas process nav vienkārša ķīmiska reakcija, tāpēc nepieciešamo devu nevar noteikt pēc aprēķiniem, bet tā jānosaka atbilstoši konkrētajai ūdens kvalitātei, lai noteiktu atbilstošu devu. Ja ūdens kvalitāte mainās sezonāli, deva attiecīgi jāpielāgo.

4. Kontaktinformācija

Koagulācijas apstrādes vai citas nogulšņu apstrādes procesā, ja ūdenī ir noteikts dubļu slāņa daudzums, koagulācijas apstrādes efektu var ievērojami uzlabot. Tas var nodrošināt lielu virsmas laukumu, izmantojot adsorbciju, katalīzi un kristalizāciju, uzlabojot koagulācijas apstrādes efektu.

Koagulācijas nogulsnēšana pašlaik ir plaši izmantota ūdens attīrīšanas metode. Polialumīnija hlorīds tiek izmantots kā ūdens attīrīšanas flokulants, kam ir laba koagulanta veiktspēja, liels flokulantu daudzums, mazāka deva, augsta efektivitāte, ātra nogulsnēšanās, plašs pielietojuma klāsts un citas priekšrocības, salīdzinot ar tradicionālo flokulantu devu, to var samazināt par 1/3 ~ 1/2, un izmaksas var ietaupīt 40%. Apvienojumā ar bezvārstu filtra un aktivētās ogles filtra darbību ievērojami samazinās neapstrādāta ūdens duļķainība, uzlabojas atsāļošanas sistēmas notekūdeņu kvalitāte, palielinās atsāļošanas sveķu apmaiņas jauda un samazinās ekspluatācijas izmaksas.