Kesan aplikasi PAC dalam rawatan air loji janakuasa terma

1. Pra-rawatan air solek

Badan air semula jadi sering mengandungi lumpur, tanah liat, humus dan bahan terampai lain serta bendasing koloid dan bakteria, kulat, alga, virus dan mikroorganisma lain, ia mempunyai kestabilan tertentu dalam air, merupakan punca utama kekeruhan, warna dan bau air. Bahan organik yang berlebihan ini memasuki penukar ion, mencemari resin, mengurangkan kapasiti pertukaran resin, dan juga menjejaskan kualiti efluen sistem penyahgaraman. Rawatan koagulasi, penjernihan pengenapan dan rawatan penapisan adalah untuk membuang bendasing ini sebagai tujuan utama, supaya kandungan bahan terampai dalam air dikurangkan kepada kurang daripada 5mg/L, iaitu, untuk mendapatkan air yang jernih. Ini dipanggil prarawatan air. Selepas prarawatan, air boleh digunakan sebagai air dandang hanya apabila garam terlarut dalam air disingkirkan melalui pertukaran ion dan gas terlarut dalam air disingkirkan melalui pemanasan atau penyedutan vakum atau peniupan. Jika bendasing ini tidak disingkirkan terlebih dahulu, rawatan berikutnya (penyahgaraman) tidak dapat dijalankan. Oleh itu, rawatan koagulasi air merupakan penghubung penting dalam proses rawatan air.

Proses prarawatan loji janakuasa terma adalah seperti berikut: air mentah → pembekuan → pemendakan dan penjernihan → penapisan. Koagulan yang biasa digunakan dalam prosedur pembekuan ialah polialuminium klorida, poliferik sulfat, aluminium sulfat, ferik triklorida, dan sebagainya. Berikut adalah pengenalan utama aplikasi polialuminium klorida.

Polialuminium klorida, yang dirujuk sebagai PAC, berasaskan abu aluminium atau mineral aluminium sebagai bahan mentah, pada suhu tinggi dan tekanan tertentu dengan tindak balas alkali dan aluminium menghasilkan polimer, bahan mentah dan proses pengeluaran adalah berbeza, spesifikasi produk tidak sama. Formula molekul PAC [Al2(OH)nCI6-n]m, di mana n boleh menjadi sebarang integer antara 1 dan 5, dan m ialah integer bagi gugusan 10. PAC datang dalam bentuk pepejal dan cecair.

2. Mekanisme pembekuan

Terdapat tiga kesan utama koagulan terhadap zarah koloid dalam air: peneutralan elektrik, penyambungan penjerapan dan penyapuan. Antara tiga kesan ini, yang manakah merupakan kesan utama bergantung pada jenis dan dos koagulan, sifat dan kandungan zarah koloid dalam air, dan nilai pH air. Mekanisme tindakan polialuminium klorida adalah serupa dengan aluminium sulfat, dan kelakuan aluminium sulfat dalam air merujuk kepada proses Al3+ menghasilkan pelbagai spesies terhidrolisis.

Polialuminium klorida boleh dianggap sebagai pelbagai produk perantaraan dalam proses hidrolisis dan pempolimeran aluminium klorida menjadi Al(OH)3 di bawah keadaan tertentu. Ia terdapat secara langsung dalam air dalam bentuk pelbagai spesies polimer dan A1(OH)a(s), tanpa proses hidrolisis Al3+.

3. Aplikasi dan faktor yang mempengaruhi

1. Suhu air

Suhu air mempunyai pengaruh yang jelas terhadap kesan rawatan pembekuan. Apabila suhu air rendah, hidrolisis koagulan menjadi lebih sukar, terutamanya apabila suhu air lebih rendah daripada 5℃, kadar hidrolisis adalah perlahan, dan flokulan yang terbentuk mempunyai struktur longgar, kandungan air yang tinggi dan zarah halus. Apabila suhu air rendah, pelarutan zarah koloid dipertingkatkan, masa penggumpalan adalah panjang, dan kadar pemendapan adalah perlahan. Kajian menunjukkan bahawa suhu air 25 ~ 30℃ adalah lebih sesuai.

2. Nilai pH air

Proses hidrolisis polialuminium klorida merupakan proses pembebasan H+ secara berterusan. Oleh itu, di bawah keadaan pH yang berbeza, akan terdapat perantaraan hidrolisis yang berbeza, dan nilai pH terbaik untuk rawatan pembekuan polialuminium klorida secara amnya antara 6.5 dan 7.5. Kesan pembekuan adalah lebih tinggi pada masa ini.

3. Dos koagulan

Apabila jumlah koagulan yang ditambah tidak mencukupi, kekeruhan yang tinggal dalam air pelepasan adalah lebih besar. Apabila jumlahnya terlalu besar, kerana zarah koloid dalam air menyerap koagulan yang berlebihan, sifat cas zarah koloid berubah, mengakibatkan kekeruhan sisa dalam efluen meningkat semula. Proses pembekuan bukanlah tindak balas kimia yang mudah, jadi dos yang diperlukan tidak boleh ditentukan mengikut pengiraan, tetapi harus ditentukan mengikut kualiti air tertentu untuk menentukan dos yang sesuai; Apabila kualiti air berubah mengikut musim, dos harus diselaraskan dengan sewajarnya.

4. Bahan sentuhan

Dalam proses rawatan koagulasi atau rawatan pemendakan lain, jika terdapat sejumlah lapisan lumpur di dalam air, kesan rawatan koagulasi dapat ditingkatkan dengan ketara. Ia dapat memberikan luas permukaan yang besar, melalui penjerapan, pemangkinan dan teras penghabluran, meningkatkan kesan rawatan koagulasi.

Pemendakan koagulasi merupakan kaedah yang digunakan secara meluas untuk rawatan air pada masa ini. Industri polialuminium klorida digunakan sebagai flokulan rawatan air, dengan prestasi koagulan yang baik, flok yang besar, dos yang lebih sedikit, kecekapan yang tinggi, pemendakan yang cepat, julat aplikasi yang luas dan kelebihan lain, berbanding dengan dos flokulan tradisional boleh dikurangkan sebanyak 1/3~1/2, kos boleh dijimatkan sebanyak 40%. Digabungkan dengan operasi penapis tanpa injap dan penapis karbon teraktif, kekeruhan air mentah berkurangan dengan ketara, kualiti efluen sistem penyahgaram bertambah baik, dan kapasiti pertukaran resin penyahgaram juga meningkat, dan kos operasi berkurangan.