Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Beijing Guoneng Zhongdian Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co., Ltd., Pechino 100022; 2. China University of Petroleum (Pechino), Pechino 102249)
Riassunto: nel campo del trattamento delle acque reflue e dei residui di rifiuti, PAC e PAM sono stati ampiamente utilizzati come flocculanti e coadiuvanti della coagulazione. Questo articolo presenta l'efficacia applicativa e lo stato della ricerca di PAC-PAM in diversi campi, descrive brevemente la comprensione e le opinioni di diversi ricercatori sulla combinazione di PAC-PAM e analizza in modo completo i requisiti e i principi applicativi di PAC-PAM in diverse condizioni sperimentali e sul campo. Sulla base del contenuto e dei risultati dell'analisi della revisione, questo articolo evidenzia il principio interno di PAC-PAM applicato a diverse condizioni operative e sottolinea che la combinazione di PAC e PAM presenta anche dei difetti e che la sua modalità di applicazione e il suo dosaggio devono essere decisi in base alla situazione specifica.
Parole chiave: cloruro di polialluminio; poliacrilammide; trattamento delle acque; flocculazione
0 Introduzione
In campo industriale, l'uso combinato di cloruro di polialluminio (PAC) e poliacrilammide (PAM) per il trattamento delle acque reflue e di rifiuti simili ha dato vita a una filiera tecnologica matura, ma il suo meccanismo di azione congiunto non è chiaro e anche il rapporto di dosaggio per diverse condizioni di lavoro in vari settori è diverso.
Questo documento analizza in modo esaustivo un vasto numero di pubblicazioni scientifiche pertinenti in patria e all'estero, riassume il meccanismo di combinazione di PAC e PAC e fornisce statistiche esaustive su varie conclusioni empiriche in combinazione con l'effetto effettivo di PAC e PAM in vari settori, il che ha un significato guida per ulteriori ricerche in campi correlati.
1. Esempio di ricerca sull'applicazione nazionale di pac-pam
L'effetto di reticolazione di PAC e PAM è utilizzato in tutti gli ambiti della vita, ma il dosaggio e i metodi di trattamento di supporto variano a seconda delle diverse condizioni di lavoro e degli ambienti di trattamento.
1.1 acque reflue domestiche e fanghi municipali
Zhao Yueyang (2013) e altri hanno testato l'effetto coagulante del PAM come coadiuvante della coagulazione del PAC e del PAFC utilizzando il metodo del test indoor. L'esperimento ha rilevato che l'effetto coagulante del PAC dopo la coagulazione del PAM risultava notevolmente aumentato.
Wang Mutong (2010) e altri hanno studiato l'effetto del trattamento PAC + PA sulle acque reflue domestiche in una città e hanno studiato l'efficienza di rimozione della COD e altri indicatori attraverso esperimenti ortogonali.
Lin Yingzi (2014) et al. hanno studiato l'effetto di coagulazione potenziato di PAC e PAM sulle alghe in un impianto di trattamento delle acque. Yang Hongmei (2017) et al. hanno studiato l'effetto di trattamento dell'uso combinato sulle acque reflue di kimchi, considerando che il valore di pH ottimale fosse 6.
Fu Peiqian (2008) et al. hanno studiato l'effetto del flocculante composito applicato all'acqua di riutilizzo. Misurando l'effetto di rimozione di impurità come torbidità, TP, COD e fosfati in campioni d'acqua, si è riscontrato che il flocculante composito ha un buon effetto di rimozione su tutti i tipi di impurità.
Cao Longtian (2012) e altri hanno adottato il metodo della flocculazione composita per risolvere i problemi della lenta velocità di reazione, dei fiocchi leggeri e della difficoltà di affondamento nel processo di trattamento delle acque nella Cina nord-orientale a causa delle basse temperature invernali.
Liu Hao (2015) et al. hanno studiato l'effetto del trattamento con flocculante composito sulla sedimentazione difficile e sulla sospensione di riduzione della torbidità nelle acque reflue domestiche e hanno scoperto che l'aggiunta di una certa quantità di flocculato PAM insieme all'aggiunta di PAM e PAC può favorire l'effetto finale del trattamento.
1.2 acque reflue di stampa e tintura e acque reflue di fabbricazione della carta
Zhang Lanhe (2015) et al. hanno studiato l'effetto di coordinazione del chitosano (CTS) e del coagulante nel trattamento delle acque reflue della fabbricazione della carta e hanno scoperto che era meglio aggiungere chitosano
I tassi di rimozione di COD e torbidità sono stati aumentati del 13,2% e del 5,9%.
Xie Lin (2010) ha studiato l'effetto del trattamento combinato con PAC e PAM delle acque reflue della fabbricazione della carta.
Liu Zhiqiang (2013) e altri hanno utilizzato PAC autoprodotto e un flocculante composito a base di PAC combinato con ultrasuoni per trattare le acque reflue di stampa e tintura. Si è concluso che, quando il pH era compreso tra 11 e 13, l'effetto del trattamento era ottimale, aggiungendo prima il PAC e agitandolo per 2 minuti, e poi aggiungendolo e agitandolo per 3 minuti.
Zhou Danni (2016) e altri hanno studiato l'effetto del trattamento con PAC + PAM sulle acque reflue domestiche, hanno confrontato l'effetto del trattamento con acceleratore biologico e antidoto biologico e hanno scoperto che PAC + PAM era migliore del metodo di trattamento biologico nell'effetto di rimozione del petrolio, ma PAC + PAM era molto migliore del metodo di trattamento biologico nella tossicità della qualità dell'acqua.
Wang Zhizhi (2014) et al. hanno studiato il metodo di trattamento delle acque reflue di fase intermedia della fabbricazione della carta mediante la coagulazione di PAC + PAM come parte del metodo. Con un dosaggio di PAC di 250 mg/L, un dosaggio di PAM di 0,7 mg/L e un pH prossimo alla neutralità, il tasso di rimozione del COD raggiunge il 68%.
Zuo Weiyuan (2018) e altri hanno studiato e confrontato l'effetto di flocculazione mista di Fe3O4/PAC/PAM. Il test dimostra che quando il rapporto tra i tre è 1:2:1, l'efficacia del trattamento delle acque reflue di stampa e tintura è ottimale.
LV sining (2010) et al. hanno studiato l'effetto del trattamento combinato di PAC + PAM sulle acque reflue di fase intermedia. La ricerca dimostra che l'effetto di flocculazione composito è migliore in ambiente acido (pH 5). Il dosaggio di PAC è di 1200 mg/L, quello di PAM è di 120 mg/L e il tasso di rimozione del COD è superiore al 60%.
1.3 acque reflue chimiche del carbone e acque reflue di raffinazione
Yang Lei (2013) et al. hanno studiato l'effetto di coagulazione di PAC + PAM nel trattamento delle acque reflue dell'industria del carbone, confrontando la torbidità residua con diversi rapporti e fornendo il dosaggio aggiustato di PAM in base alla diversa torbidità iniziale.
Fang Xiaoling (2014) e altri hanno confrontato l'effetto coagulativo di PAC + Chi e PAC + PAM sulle acque reflue di raffineria. Hanno concluso che PAC + Chi aveva un migliore effetto flocculante e una maggiore efficienza di rimozione del COD. I risultati sperimentali hanno mostrato che il tempo di agitazione ottimale era di 10 minuti e il valore di pH ottimale era 7.
Deng Lei (2017) et al. hanno studiato l'effetto di flocculazione di PAC + PAM sulle acque reflue dei fluidi di perforazione, e il tasso di rimozione del COD ha raggiunto oltre l'80%.
Wu Jinhua (2017) et al. hanno studiato il trattamento delle acque reflue chimiche del carbone mediante coagulazione. Il PAC è pari a 2 g/L e il PAM a 1 mg/L. L'esperimento dimostra che il pH ottimale è 8.
Guo Jinling (2009) et al. hanno studiato l'effetto della flocculazione composita nel trattamento dell'acqua e hanno ritenuto che l'effetto di rimozione fosse migliore quando il dosaggio di PAC era di 24 mg/L e di PAM di 0,3 mg/L.
Lin Lu (2015) et al. hanno studiato l'effetto flocculante della combinazione PAC-PAM su acque reflue emulsionate contenenti olio in diverse condizioni, confrontando l'effetto del singolo flocculante. Il dosaggio finale è: PAC 30 mg/L, PAM 6 mg/L, temperatura ambiente 40 °C, pH neutro e tempo di sedimentazione superiore a 30 minuti. Nelle condizioni più favorevoli, l'efficienza di rimozione del COD raggiunge circa l'85%.
2 conclusione e suggerimenti
La combinazione di cloruro di polialluminio (PAC) e poliacrilammide (PAM) è ampiamente utilizzata in tutti gli ambiti della vita. Presenta un grande potenziale nel campo del trattamento delle acque reflue e dei fanghi, e il suo valore industriale deve essere ulteriormente esplorato.
Il meccanismo di combinazione di PAC e PAM dipende principalmente dall'eccellente duttilità della catena macromolecolare del PAM, che, combinata con Al3+ nel PAC e –O nel PAM, forma una struttura reticolare più stabile. La struttura reticolare può avvolgere stabilmente altre impurità, come particelle solide e goccioline d'olio, garantendo un'eccellente efficacia nel trattamento delle acque reflue con diversi tipi di impurità, in particolare per la coesistenza di olio e acqua.
Allo stesso tempo, la combinazione di PAC e PAM presenta anche dei difetti. Il contenuto d'acqua del flocculato formato è elevato e la sua stabile struttura interna richiede maggiori requisiti per il trattamento secondario. Pertanto, l'ulteriore sviluppo del PAC combinato con PAM presenta ancora difficoltà e sfide.
Data di pubblicazione: 09-10-2021