Policlorura de aluminiu (PAC) este un coagulant rapid și robust pentru tratarea apei, care îmbunătățește în mod obișnuit turbiditatea și îndepărtarea culorii cu un pH mai constant decât alaunul - atunci când setați doza prin testarea borcanelor și confirmați că pH-ul/alcalinitatea rămâne în interval.
În practică, performanța PAC este mai puțin despre „o doză universală” și mai mult despre potrivirea gradului de produs, a energiei de amestecare și a condițiilor de apă brută (turbiditate, substanțe organice, temperatură, alcalinitate). Secțiunile de mai jos se concentrează pe deciziile care mută rapid rezultatele în plante reale.
Ce rezolvă clorura de polialuminiu în tratarea apei
PAC este folosit ca coagulant primar pentru a destabiliza coloizii și particulele fine, astfel încât acestea să se poată ciocni, să se transforme în flocuri și să fie îndepărtate prin sedimentare, flotație sau filtrare.
Obiective comune de tratament în care PAC este o potrivire puternică
- Reducere rapidă a turbidității (inclusiv evenimente de furtună de vârf)
- Reducerea culorii și a materiei organice naturale (NOM) (adesea îmbunătățește filtrarea în aval)
- Coagulare îmbunătățită în apă rece în comparație cu unii coagulanți convenționali
- Îndepărtarea fosforului în multe etape de lustruire a apelor uzate și terțiare (specifice locului)
- Volum de nămol mai mic decât unele alternative (depinde de doză și încărcătura de solide)
O regulă practică: dacă planta dvs. vede fluctuații frecvente de apă brută și aveți nevoie de o clarificare constantă fără o corecție agresivă a pH-ului, PAC este adesea cea mai simplă actualizare operațională .
Cum funcționează PAC și de ce poate fi mai stabil decât alaunul
PAC este un coagulant de aluminiu prehidrolizat. În comparație cu alaun, o parte din neutralizare este „încorporată” (descrisă adesea de elementaritate ), astfel încât tinde să creeze specii de aluminiu polimerice eficiente rapid și cu un șoc de pH mai mic - util mai ales atunci când alcalinitatea este limitată.
Ce ar trebui să urmărești (operațional)
- Neutralizarea încărcării are loc rapid, deci intensitatea rapidă a amestecului și timpul afectează puternic rezultatele.
- Supradozajul poate restabiliza particulele („inversarea sarcinii”), creând floc și turbiditate reziduală mai mare.
- Majoritatea aplicațiilor se coagulează bine într-o bandă largă de pH; performanța este de obicei cea mai puternică în condiții aproape neutre (verificați prin testul borcanului).
Dacă obțineți „floc bun, dar decontare slabă”, cauza este adesea hidraulice (timpul de amestecare/floc) sau controlul dozei , nu numai chimia.
Alegerea unei note PAC care se potrivește cu procesul dvs
„PAC” nu este o formulare fixă. Furnizorii furnizează diferite rezistențe, elemente de bază și profile de impurități ale aluminiului. Selectarea mai întâi pe hârtie previne luni de urmărire a coagulării inconsistente.
| Parametrul produsului | Ce afectează | Ghid practic de selecție |
|---|---|---|
| Concentrația de aluminiu (deseori raportată ca % Al 2 O 3 ) | Volumul dozei, dimensionarea pompei, costul livrat pe unitate Al | Rezistența mai mare reduce volumul chimic, dar poate crește vâscozitatea - confirmă fiabilitatea alimentării pe vreme rece |
| Basicitate (nivel de pre-neutralizare) | Impactul pH/alcalinității și caracteristicile flocului | Dacă alcalinitatea este limitată, favorizați gradele de bază mai mari; verificați în continuare prin testarea borcanelor și pH-ul online |
| Impurități (fier, metale grele, insolubile) | Metale reziduale, culoare, risc de murdărire a filtrului | Pentru apa potabilă, specificați gradele cu impurități scăzute/scăzut insolubile și solicitați un certificat de analiză recent |
| Lichid vs. solid (pulbere/granular) | Logistica, nevoi de amenajare, manipulare | Lichidul simplifică dozarea; solid poate reduce transportul, dar necesită dizolvare controlată și management al prafului |
Când comparați ofertele, normalizați costul la aceeași bază (de exemplu, costul pe kg de Al 2 O 3 livrat), nu costă pe galon/tonă de produs.
Dozare PAC: testarea borcanelor, conversii și un exemplu funcțional
Cea mai fiabilă metodă de dozare este un test de măturare a borcanului care se întinde pe „subdozaj → optim → supradozaj”, asociate cu măsurători ale pH-ului și ale turbidității stabilite. Începeți lat, apoi îngust.
Un flux de lucru practic de testare a borcanelor
- Măsurați apa brută: turbiditatea, pH-ul, temperatura, alcalinitatea (dacă este disponibilă) și culoarea/UV254 dacă urmăriți substanțele organice.
- Alegeți 6-8 doze de PAC într-o gamă largă (de exemplu: 0, scăzut, mediu-scăzut, mediu, mediu-ridicat, mare, foarte mare).
- Mixare rapidă: energie scurtă, mare (simulați mixerul blitz).
- Floculat: amestecare mai lentă timp de 10-20 de minute (simulați bazinele de floc).
- Rezolvare: 10–30 de minute (sau timpul de detenție al clarificatorului de meci).
- Înregistrați turbiditatea și pH-ul stabilit; notați dimensiunea flocului, densitatea și rata de decantare.
- Alegeți doza care îndeplinește obiectivul cu cea mai bună „senzație de sedimentare/filtrare”, apoi validați cu o rafinare mai mică în jurul punctului respectiv.
Conversie simplă pe care o puteți folosi pentru planificare
Dacă produsul dumneavoastră PAC este etichetat ca X% Al 2 O 3 , apoi: mg/L ca Al 2 O 3 ≈ mg/L produs × (X/100) . Acest lucru ajută la compararea produselor și la urmărirea dozei în raport cu performanța de-a lungul sezoanelor.
| Doza PAC (mg/L produs) | Turbiditate stabilită (NTU) | pH-ul borcanului după floculare | Observație vizuală |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | Flocul mic, cu sedimentare lentă |
| 20 | 2.2 | 7.05 | Floc mediu, decantare bună |
| 30 | 1.1 | 6.95 | Flocul dens, cea mai rapidă decantare |
| 40 | 1.3 | 6.85 | Începe pin floc; ușoară ceață |
Utilizați acest tip de tabel pentru a informa operatorii: face „de ce” din spatele unei doze țintă vizibil și repetabil.
Controlul pH-ului și al alcalinității: previne aluminiul rezidual și flocul slab
Chiar dacă PAC este în general mai blând cu pH-ul decât alaunul, poate încă scădea pH-ul și consuma alcalinitate - mai ales la doze mari sau în apele sursă cu alcalinitate scăzută. Acest lucru contează deoarece ferestrele de coagulare sunt sensibile la pH și aluminiul dizolvat rezidual poate crește atunci când pH-ul se îndepărtează de punctul dulce.
O estimare de planificare pentru cererea de alcalinitate
Pentru o verificare brută, cererea stoichiometrică de hidroliză a aluminiului este de aproximativ 2,94 mg/L ca CaCO 3 per 1 mg/L ca Al 2 O 3 . Bazicitatea PAC reduce această cerere deoarece o parte din neutralizare este deja inclusă.
O aproximare simplă pe care o puteți folosi pentru screening este: Alcalinitate estimată consumată ≈ 2,94 × (1 − fracțiune de bazicitate) × (mg/L ca Al 2 O 3 ) . Confirmați impactul real urmărind online tendințele de pH și alcalinitate.
Garanții operaționale
- Tendință pH înainte/după amestecare rapidă; Scăderile bruște indică, de obicei, subalcalinitate sau supradozaj.
- Dacă alcalinitatea este scăzută, adăugați în prealabil alcalinitate (var/sodă) sau alegeți un grad PAC de bază mai mare.
- Dacă aluminiul rezidual este o problemă, utilizați teste de borcan care includ măsurarea pH-ului și (dacă sunt disponibile) verificări de Al dizolvat după filtrare.
Integrarea proceselor: acolo unde punctul de dozare PAC și amestecarea contează cel mai mult
PAC este sensibil la cât de repede și uniform contactează apa. Multe „probleme chimice” sunt de fapt probleme de contact și de energie.
Verificări practice de configurare
- Dozați într-o zonă de amestecare rapidă reală (sau instalați un mixer static în linie) pentru a evita zonele cu dungi și micro-supradozaj.
- Verificați că timpul de detenție al amestecului rapid este suficient de lung pentru dispersie (chiar și secundele pot conta la debit mare).
- Reglați energia de floculare: prea agresiv rupe floc; prea blând îl lasă mic și încet să se așeze.
- Dacă utilizați un polimer auxiliar, adăugați-l după ce PAC s-a dispersat (adesea în aval de amestecul rapid) pentru a evita „gelificarea instantanee”.
Un diagnostic rapid: dacă testele borcanelor arată grozav, dar planta arată slab, concentrează-te pe locația injecției, energie de amestecare și scurtcircuitare hidraulică .
Ghid de depanare pentru problemele comune PAC
Simptome, cauze probabile și remedieri
- Pin floc / haze : adesea supradozaj sau dispersie slabă → reduceți ușor doza, îmbunătățiți amestecul rapid, extindeți măsurarea testului borcanului pentru a găsi debutul supradozajului.
- Flocul se formează, dar nu se așează : flocul prea ușor sau forfecat → reduceți energia floculatorului, reglați ajutorul polimeric, verificați dacă există scurtcircuit.
- Aluminiu rezidual mai mare : pH-ul în afara ferestrei efective sau doza excesivă → stabilizați pH-ul/alcalinitatea, evitați supradozajul „în cazul în care”, confirmați puritatea gradului.
- Creștere rapidă a pierderii de cap a filtrului : transfer de floc sau fine lipicioase → optimizați decantarea/DAF, ajustați polimerul, verificați doza de coagulant și amestecați.
- Deteriorarea sezonieră (apă rece) : cinetică mai lentă → crește eficiența amestecării rapide, rafinați doza prin teste de iarnă, luați în considerare suportul polimeric.
Depanarea este mai rapidă atunci când înregistrați trei numere împreună: Doza de PAC, pH-ul după amestec rapid și turbiditatea stabilită . Cele trei dezvăluie adesea modul real de eșec.
Echipamente esențiale pentru depozitare, manipulare și dozare
PAC este acid/coroziv și poate ataca metale și elastomeri incompatibili. Alimentarea stabilă este o problemă de proiectare mecanică la fel de mult ca o problemă de chimie.
Lista de verificare practică a manipulării
- Utilizați materiale umede compatibile (confirmați cu furnizorul): multe fabrici folosesc materiale plastice (HDPE, PVC, PP) și garnituri adecvate.
- Preveniți greșelile de diluare: etichetați clar concentrațiile și standardizați calculele operatorului.
- Mențineți agitația constantă acolo unde este recomandat (unele produse beneficiază de amestecare blândă; evitați aerarea dacă nu este recomandat).
- Calibrați pompele chimice în mod regulat; Performanța PAC se degradează rapid odată cu deviația vitezei de avans.
Pentru siguranță, urmați planul dvs. de igienă chimică a amplasamentului: EIP, izolarea scurgerilor, accesul la spălarea ochilor și verificări de compatibilitate cu alte substanțe chimice din cameră.
Concluzie: cum să obțineți rezultate consistente cu PAC
Utilizați testarea borcanelor pentru a seta doza, a valida pH-ul/alcalinitatea în condiții reale și pentru a optimiza amestecarea înainte de a schimba chimia. Majoritatea „subperformanțelor” PAC este rezolvată prin înăsprirea controlului dozei și îmbunătățirea energiei de dispersie și floculare.
Dacă implementați o singură îmbunătățire, faceți aceasta: rulați un program sezonier de testare a borcanelor (apă caldă/rece și vârfuri de furtună) și convertiți toate rezultatele într-o bază consistentă (mg/L ca produs și mg/L ca Al 2 O 3 ). Acea disciplină unică transformă PAC într-un instrument previzibil și de mare încredere în operațiunile de tratare a apei.
