Многима је то нејасно, а чак и искусни професионалци често имају нејасно разумевање. ПАЦ, ПАМ, ПФС, натријум хипохлорит, инхибитори каменца, агенси за дефлуорирање, извори угљеника... имена је тешко запамтити, функције се збуњују, а хемикалије се често насумично-додају када не треба или се изостављају када је потребно. Није да оператери нису паметни; једноставно им нико никада није све јасно средио.
Изазов са хемикалијама за пречишћавање воде лежи у њиховој чистој разноликости: постоји много типова, неки служе вишеструким сврхама, а конвенције именовања се разликују. Када се неколико користи заједно, проблем није само заборављање-већ у њиховом мешању. Данас, хајде да их систематски рашчланимо.
01
Коагуланси и флокуланти: динамички дуо физичко-хемијског третмана
Један дестабилизује, други мостови{0}}не мешају их.
Ове две врсте хемикалија се скоро увек користе заједно, али су њихове функције потпуно различите; немој их збунити.
Коагуланси подносе дестабилизацију: неутралишу површински набој колоидних честица у води, узрокујући да се фине честице-које би иначе остале суспендоване-згрудавају у мале „микро-грудице. Флокуланти се баве премошћивањем: они повезују ове мале микро-грудве заједно у велике, тешке комаде које могу да се таложе или ефикасно одводе.
Један неутралише наелектрисање на површинама честица тако да се оне више не одбијају; други користи дуголанчане{0}}полимере да повеже дестабилизоване честице заједно. Редослед сабирања је такође важан: дестабилизација мора доћи пре премошћавања; обрнути редослед практично не даје резултате.
02
Избор између три врсте коагуланата
Изаберите ПАЦ за рутинско уклањање замућења; изаберите агенсе на бази гвожђа{0}}за уклањање фосфора.
Постоје три најчешће коришћена коагуланса.
ПАЦ (полиалуминијум хлорид): Економичан, ефикасан у уклањању замућења и прилагодљив широком пХ опсегу. Погодан за комуналне и индустријске отпадне воде,-одговарајући је за рутинске операције. ПФС (Полифериц Сулфате): Нуди јаче могућности уклањања фосфора од ПАЦ-а и производи густе, брзо-таложне флокуле. То је пожељан избор за отпадне воде са високим{5}}фосфором, као што су оне из кланица, фабрика папира и хемијских постројења фосфора. Гвожђе хлорид: Веома ефикасан у коагулацији и уклањању фосфора, али веома корозиван. Захтева мере против-корозије за опрему и генерално није први избор, иако се користи у одређеним ситуацијама. За рутинско уклањање замућења, изаберите ПАЦ; за специјализовано уклањање фосфора, изаберите коагуланте на бази гвожђа-ово правило ретко не успе. Неке биљке се боре да смање нивое фосфора док још користе ПАЦ; прелазак на производ на бази гвожђа{13}} даје тренутне резултате. Није да је ПАЦ неефикасан; једноставно није прави алат за тај конкретан посао.
03
Основни флокулант: ПАМ
Користите ањонске за помоћ при седиментацији; Користите катјонску за одводњавање
Флокулант језгра је ПАМ (полиакриламид). Долази у три типа заснована на јонском набоју, сваки са различитим применама.
Ањонски ПАМ је најефикаснији за отпадне воде са високим нивоом муља и неорганске материје-идеалне за воду за прање угља, отпадне воде од керамике и потпомажу седиментацију у примарним таложницима. Катјонски ПАМ носи позитивно наелектрисање и специјализован је за одводњавање муља; додавањем пре филтер пресе побољшава ослобађање воде, потенцијално смањује садржај влаге у муљу са 97% на испод 80%. Не-јонски ПАМ има уски опсег примене и ретко се користи.
Само запамтите: користите ањонске за помоћ при седиментацији и катјонске за одводњавање. Међутим, постоји замка са ПАМ-ом: избор погрешне молекулске тежине или јонског степена доводи до знатно другачијих резултата. Чак и међу катјонским ПАМ производима, разлике у молекуларној тежини (нпр. 8 милиона наспрам. 12 милиона) или јонском степену (нпр. 20 вс. 40) могу да изазову значајне варијације у садржају влаге насталог муљног колача. Различити квалитети воде захтевају -тестирање на скали ради правилног избора; не очекујте да ће један тип ПАМ-а радити за сваку ситуацију.
Видео сам многе фабрике у којима су перформансе ПАМ-а флуктуирале након промене бренда, само да бих открио да се јонски степен разликује од претходне серије. Дакле, када мењате добављача, немојте се фокусирати само на цену-да бисте обезбедили да параметри молекулске тежине и јонског степена одговарају вашим захтевима.
04
Извори угљеника: Гориво за системе за денитрификацију
Четири врсте извора угљеника: за и против
У денитрификацији, ако је извор угљеника недовољан, бактерије постају гладне, а укупни нивои азота не падају. Ово је уобичајено питање. Постројења са адекватним односом угљеника-према-азоту (Ц/Н) не морају да додају више, али постројења за индустријске отпадне воде са ниским односом Ц/Н скоро увек захтевају суплементацију.
Сваки од четири извора угљеника има своје предности и недостатке. Претходно сам написао упоредну рецензију-„Метанол, натријум ацетат, глукоза или композитни извори угљеника: шта да изаберете за денитрификацију?“-али ево кратког резимеа. Метанол нуди највећу еквивалентност угљеника и најнижу цену, али као опасна хемикалија класе А, његово складиштење и транспорт захтевају одобрење за заштиту од пожара-што је баријера која мала постројења често не могу приуштити да уклоне. Натријум ацетат се може похвалити високим степеном искоришћења и не захтева период прилагођавања приликом пребацивања, што га чини одличним избором за прецизну контролу; међутим, зими кристалише и зачепљује цеви, изазивајући главобоље биљкама у северним регионима. Глукоза је безбедна, али споро-делује; не треба га бирати ако је време хидрауличког задржавања у резервоару недовољно. Композитни извори угљеника, формулисани од више компоненти, нуде високу ефикасност коришћења у различитим популацијама микроба; они се истичу у условима ниских{{9}температура, безбедни су и не{10}}кристалишу и погодни су за стабилно, дуготрајно-дозирање.
Приликом одабира извора угљеника, узмите у обзир три фактора: поседовање опасних хемикалија, колебања температуре воде током зиме и запремину третмана. Ако је квалификован, метанол је најекономичнији избор; без квалификација, натријум ацетат је довољан ако температура воде остане изнад 15 степени-целе године. Међутим, ако зимске температуре падну испод 12 степени, композитни извори угљеника-који нуде високу ниску -искоришћеност температуре и не кристалишу- могу заправо довести до нижих укупних трошкова од натријум ацетата.
Има много тога да се дискутује у вези са изворима угљеника, али пошто је ова тема била детаљно обрађена у претходним чланцима, нећу је понављати овде.
05
Специјалисти за напредни третман
Примењује се само за одређене параметре који прелазе ограничења
Прве две категорије користе скоро сва постројења за пречишћавање отпадних вода. Ова категорија је другачија-примењена је само за адресирање одређених параметара који премашују границе пражњења.
Средства за уклањање флуорида: Они се првенствено користе за отпадне воде које садрже флуор- из индустрија као што су фотонапонска техника, електроника, полупроводници, рударство и металургија и хемикалије за фосфор. Већина постројења за пречишћавање отпадних вода-напуњених флуором користи процес уклањања у два-степена: почетна фаза таложења соли калцијума смањује нивое флуорида на 20–30 мг/Л, након чега следи фаза полирања коришћењем специјализованих средстава за уклањање флуорида да би се нивои смањили испод 2 мг/Л. Фаза калцијумове соли представља изазове у вези са великом запремином муља и отежаном контролом пХ вредности, док фаза специјализованог средства зависи од одабира тачне дозе и подешавања пХ назад у одговарајући опсег. Када су две фазе добро-интегрисане, укупна цена је нижа од методе чисте калцијумове соли, а запремина муља се може смањити за половину. Ово сам детаљно анализирао у претходним чланцима, па ћу то за сада оставити на томе.
Хелатни агенси тешких метала: Они циљају тешке метале као што су жива, олово, бакар, никл и хром који се налазе у отпадној води од галванизације, производње штампаних плоча и рударских операција. Механизам укључује хелатне групе унутар агенса које формирају стабилне талоге са јонима тешких метала, ефикасно хватајући тешке метале из воде. У поређењу са традиционалном методом таложења хидроксида, хелатни агенси тешких метала нуде неколико предности: широк ефективни пХ опсег (нису осетљиви на пХ- као алкалне преципитације), ефикасност против сложених тешких метала (док је таложење хидроксида у великој мери неефикасно против сложеног бакра или никла) и стварање мањег муља који се не може лако разградити. поново -растворити.
Међутим, имајте на уму да ови агенси нису лек за све;{0}} различити тешки метали захтевају различите врсте хелатних агенаса. Пошто се услови хелације за бакар, никл и хром разликују, тестирање на клупи{2}}на скали је неопходно да би се потврдио избор. Дозирање такође мора бити прецизно: премало-дозирање доводи до прекорачења ефлуента граница испуштања, док се преко-дозирање расипа на хемикалије.
Средства за деколоризацију се широко користе у текстилној штампи, бојењу и третману отпадних вода за производњу папира; они су типично кватернарни амонијум полимери који брзо таложе боју. Пошто ово није наш примарни фокус, само ћемо га укратко поменути.
06
Систем{0}}Хемикалије за подршку
Они не третирају директно загађиваче, али су неопходни.
Ове врсте хемикалија не третирају директно загађиваче, али су неопходне за нормалан рад система.
Инхибитори каменца су незаменљиви за РО мембране и системе за циркулацију воде. Јони калцијума и магнезијума могу да формирају каменац који зачепљује поре на мембрани; инхибитори каменца спречавају кристализацију и таложење ових соли. Органофосфонати (као што су ХЕДП и АТМП) су ефикасни против каменца калцијум карбоната, док полимери (као што је ПАА) добро делују против силицијум диоксида и гвожђа. Придржавајте се препорука произвођача мембране када бирате инхибитор; немојте правити произвољне изборе.
Биоциди спречавају пролиферацију бактерија и алги на површинама мембрана и унутар цевовода. Оксидирајући биоциди (нпр. натријум хипохлорит, хлор диоксид) делују брзо-и јефтини, али се брзо троше, што захтева континуирано дозирање. Не-биоциди који не оксидују (нпр. изотиазолинони, кватернарне амонијумове соли) нуде дуготрајније ефекте- и на њих мање утиче пХ. Практично искуство сугерише наизменично оксидационо и не{10}}врсте; ослањање само на један тип може довести до микробне отпорности, чинећи чак и високе дозе неефикасним.
Регулатори пХ вредности: Натријум хидроксид је најчистија опција за подизање пХ вредности, док је креч јефтин, али производи значајан муљ; хлороводонична или сумпорна киселина се користи за снижавање пХ вредности и такође се користи за чишћење мембрана. Они се могу користити током целог процеса, али избегавајте насумична подешавања-пре него што промените пХ, јасно размотрите разлог, циљни ниво и да ли ће прилагођавање утицати на низводне процесе.
07
Једна хемикалија, вишеструка употреба; једна супстанца, више имена
Промена корака процеса значи промену функције
У просторији за дозирање хемикалија налази се неколико „мултитаскера“-иста хемикалија обавља потпуно различите функције у зависности од корака процеса. Овде такође најчешће настаје забуна на-сајту.
Креч је класичан пример. Користи се за подешавање пХ вредности, уклањање флуорида, омекшавање воде и као помоћ у хемијском уклањању фосфора. Појављује се и у фази физичко-хемијског третмана и у фази напредног третмана, али нивои дозе се разликују по редоследу величине, тако да се не може једноставно копирати-налепити подешавања дозирања. Жељезни сулфат је сличан; док је првенствено коагулант, такође уклања фосфор и боју. У киселим условима, редукује хексавалентни хром у тровалентни хром-што је кључни корак у третману отпадних вода од галванизације оптерећене хромом-. Натријум хипохлорит се користи не само за стерилизацију и дезинфекцију, већ и за деколоризацију, уништавање цијанида (у алкалним условима) и чишћење мембрана и цеви.
Неподударности у конвенцијама именовања изазивају још већу конфузију. Различити људи користе различите називе за исту супстанцу: ПАЦ означава полиалуминијум хлорид, иако га неки називају основним алуминијум хлоридом; течна алкалија, каустична сода и натријум хидроксид се односе на исту ствар; сода пепео је натријум карбонат; ПАМ је скраћеница за полиакриламид, који је даље категорисан на ањонске, катјонске и не{1}}инске типове. „Композитни извори угљеника“ су најтипичнији пример; различити добављачи користе различите трговачке називе и формулације, тако да само име мало открива.
Због тога, немојте памтити хемикалије по имену; запамтити их по функцији коју обављају унутар система. Ако се иста хемикалија користи у другом кораку процеса, дозирање и контролни параметри ће се потпуно променити; обрнуто, два производа са истим именом не морају нужно имати исти састав. Када постоји неусклађеност између поруџбина за куповину и-стварности на сајту, разјасните тачно шта је супстанца и шта треба да уради пре него што разговарате о цени.
08
Завршавање са резименом табелом
Брза референца за осам категорија хемикалија
Коагуланси: Репрезентативни производи укључују ПАЦ, ПФС и гвожђе хлорид. Њихова примарна функција је дестабилизација честица да формирају флокуле, као и уклањање замућења и фосфора. Типични сценарији примене укључују примарне резервоаре за таложење и напредно уклањање фосфора.
Флокуланти: Репрезентативни производи укључују ПАМ (ањонски/катјонски). Њихова примарна функција је премошћавање честица у велике флокуле и помоћ у таложењу и одводњавању. Типични сценарији примене укључују резервоаре за седиментацију и филтер пресе. Извори угљеника: Репрезентативни производи укључују метанол, натријум ацетат и композитне изворе угљеника. Њихова примарна функција је да допуњују угљеник како би промовисали денитрификацију (уклањање азота), која се обично користи у аноксичним резервоарима.
Средства за дефлуорисање: Репрезентативни производи укључују соли калцијума и специјализована средства за дефлуорисање. Њихова примарна функција је дубоко уклањање флуорида у секундарним фазама третмана, који се обично користе за фотонапонске и електронске отпадне воде.
Преципитанти тешких метала: Репрезентативни производи укључују хелирајуће таложе. Њихова примарна функција је да хватају тешке метале и формирају стабилне преципитате, који се обично користе за галванизацију и отпадне воде за производњу плоча.
Антисцалантс: Репрезентативни производи укључују ХЕДП и ПАА. Њихова примарна функција је да спрече стварање каменца на мембранама и у цевоводима, који се обично користе у РО системима и системима за циркулацију воде.
Биоциди: Репрезентативни производи укључују натријум хипохлорит и изотиазолиноне. Њихова примарна функција је стерилизација и инхибиција алги, које се обично користе у мембранским системима и системима за циркулацију воде.
Регулатори пХ вредности: Репрезентативни производи укључују течну каустичну соду (НаОХ), хлороводоничну киселину и креч. Њихова примарна функција је подешавање пХ нивоа, применљиво у свим фазама процеса.
09
Три принципа за селекцију хемикалија
Прво обавите{0}}тестове на скали · Израчунајте укупне трошкове · Размотрите процес
Прво, обавите{0}}бенд тестове пре повећања. Квалитет воде значајно утиче на учинак хемикалија; Доза ПАЦ-а, на пример, може да се креће од 50 до 300 мг/Л-како можете знати без тестирања? Немојте само слушати "типичне дозе" добављача; ваш "типичан" није исти као њихов.
Друго, израчунајте укупне трошкове, а не само јединичне цене. Скупе хемикалије могу захтевати ниже дозе и нуде стабилне перформансе, што потенцијално доводи до ниже цене по тони третиране воде. Супротно томе, јефтине хемикалије могу захтевати високе дозе или дати лоше резултате-што доводи до прераде и већих укупних трошкова.
Треће, обезбедите да хемикалије одговарају процесу. Флотација раствореног ваздуха (ДАФ) захтева лагане флокуле, док седиментација захтева тешке флокуле, што значи да се избор ПАЦ-а и ПАМ-а потпуно разликује. Биохемијски системи су осетљиви на хемијску токсичност; никада не додајте јаке оксиданте у биохемијске резервоаре. За мембранске системе, консултујте листу компатибилности произвођача када бирате антискаланте и биоциде; коришћење некомпатибилних хемикалија може уништити мембране.
Ова три принципа звуче једноставно, али их мање од половине свих биљака заправо поштује-већина размишља да спроведе тестове тек када се појави проблем, често откривајући прекасно да су све време користиле погрешне хемикалије. Три принципа за одабир хемикалија
Спроведите мале{0}}тестове пре повећања дозе (дозе ПАЦ могу да се крећу од 50 до 300 мг/Л; нећете знати праву количину без тестирања). Израчунајте укупне трошкове уместо јединичних цена (скупе хемикалије могу захтевати ниже дозе и понудити стабилне перформансе, што резултира нижим трошковима по тони третиране воде). Уверите се да хемикалије одговарају процесу (флотација раствореног ваздуха захтева лагане флокуле, седиментација захтева тешке флокуле, а мембрански системи захтевају проверу листе компатибилности).
Финал Тхоугхтс
Хемикалије могу изгледати сложене, али постају јасне када се категоришу по функцији: физичко-хемијска фаза се ослања на коагулацију и флокулацију; биохемијска фаза се ослања на изворе угљеника; напредна фаза третмана се ослања на специјалне хемикалије; а они су допуњени инхибиторима каменца, биоцидима и регулаторима пХ вредности. Прави изазов није памћење имена, већ одређивање тачно одређене хемикалије која одговара вашем специфичном квалитету воде и перформансама процеса{1}}може драстично да варира између исте врсте хемикалије различитих произвођача. Дакле, немојте сећи углове: покрените мале-тестове, израчунајте укупне трошкове и процените компатибилност процеса. Марљиво праћење ова три корака може вас уштедети од много преправљања касније.
