FlockungsmittelEs wird oft als „industrielles Allheilmittel“ bezeichnet und findet vielfältige Anwendung. Zur Verbesserung der Fest-Flüssig-Trennung in der Wasseraufbereitung kann es zur Verstärkung der Primärfällung von Abwasser, der Flotationsbehandlung und der Sekundärfällung nach dem Belebtschlammverfahren eingesetzt werden. Auch für die Tertiärbehandlung oder weitergehende Abwasserreinigung findet es Anwendung. In der Wasseraufbereitung beeinflussen zahlreiche Faktoren die Koagulationswirkung (Chemikaliendosierung). Diese Faktoren sind komplex und umfassen Wassertemperatur, pH-Wert und Alkalinität, Art und Konzentration der Verunreinigungen im Wasser sowie äußere Bedingungen der Wasserwirtschaft.
1. Einfluss der Wassertemperatur
Die Wassertemperatur hat einen signifikanten Einfluss auf den Drogenkonsum, und niedrige Wassertemperaturen im Winter sind besonders problematisch.
hat einen größeren Einfluss auf den Drogenkonsum, was üblicherweise zu einer langsamen Bildung von Flocken mit feinen und losen Partikeln führt. Die Hauptgründe dafür sind:
Die Hydrolyse anorganischer Salzkoagulanzien ist eine endotherme Reaktion, und die Hydrolyse von Wasserkoagulanzien bei niedrigen Temperaturen ist schwierig.
Die Viskosität von Wasser bei niedrigen Temperaturen ist hoch, was die Brownsche Bewegung von Verunreinigungspartikeln schwächt.
Das Wasser verringert die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen, was der Destabilisierung und Aggregation von Kolloiden nicht förderlich ist und das Wachstum von Flocken beeinträchtigt.
Bei niedrigen Wassertemperaturen wird die Hydratation der Kolloidpartikel verstärkt, was die Kohäsion der Kolloidpartikel behindert und auch die Adhäsionsstärke zwischen den Kolloidpartikeln beeinflusst.
Die Wassertemperatur beeinflusst den pH-Wert des Wassers. Bei niedrigen Wassertemperaturen steigt der pH-Wert, wodurch sich auch der optimale pH-Wert für die Koagulation erhöht. Daher ist es in kalten Regionen im Winter schwierig, selbst bei Zugabe großer Mengen an Koagulationsmittel eine gute Koagulation zu erzielen.
2. pH-Wert und Alkalität
Der pH-Wert gibt an, ob Wasser sauer oder alkalisch ist, also die H+-Konzentration im Wasser. Der pH-Wert des Rohwassers beeinflusst direkt die Hydrolysereaktion des Koagulationsmittels; liegt der pH-Wert des Rohwassers in einem bestimmten Bereich, ist die Koagulationswirkung gewährleistet.
Bei Zugabe von Koagulationsmittel zum Wasser steigt die H+-Konzentration im Wasser aufgrund der Hydrolyse des Koagulationsmittels. Dies führt zu einem Absinken des pH-Werts und behindert die Hydrolyse. Um den pH-Wert im optimalen Bereich zu halten, muss das Wasser ausreichend alkalische Substanzen zur Neutralisierung der H+-Ionen enthalten. Natürliches Wasser weist eine gewisse Alkalinität (üblicherweise HCO3-) auf, die die bei der Hydrolyse des Koagulationsmittels entstehenden H+-Ionen neutralisiert und den pH-Wert puffert. Ist die Alkalinität des Rohwassers unzureichend oder wird zu viel Koagulationsmittel zugesetzt, sinkt der pH-Wert des Wassers deutlich ab, wodurch die Koagulationswirkung beeinträchtigt wird.
3. Einfluss der Art und Konzentration der Verunreinigungen im Wasser
Die Partikelgröße und Aufladbarkeit von Schwebstoffen in Wasser beeinflussen die Koagulationswirkung. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner und gleichmäßiger der Partikeldurchmesser, desto geringer die Koagulationswirkung. Bei geringer Partikelkonzentration im Wasser ist die Wahrscheinlichkeit von Partikelkollisionen gering, was die Koagulation ebenfalls beeinträchtigt. Bei hoher Trübung steigt der Chemikalienverbrauch zur Destabilisierung der Kolloide im Wasser erheblich an. Sind große Mengen organischer Stoffe im Wasser vorhanden, können diese von den Tonpartikeln adsorbiert werden. Dadurch verändern sich die Oberflächeneigenschaften der ursprünglichen Kolloidpartikel, was zu deren Stabilisierung führt und die Koagulationswirkung stark beeinträchtigt. In diesem Fall muss dem Wasser ein Oxidationsmittel zugesetzt werden, um die Wirkung der organischen Stoffe zu neutralisieren und die Koagulationswirkung zu verbessern.
Gelöste Salze im Wasser können die Koagulation beeinflussen. Beispielsweise fördert ein hoher Gehalt an Calcium- und Magnesiumionen im natürlichen Wasser die Koagulation, während ein hoher Chloridgehalt (Cl⁻) sie hemmt. Während der Regenzeit gelangt durch die Ausspülung trübes, humusreiches Wasser in die Anlage. Die Vorchlorung und die Dosierung des Koagulationsmittels werden üblicherweise darauf abgestimmt.
4. Einfluss externer wasserbaulicher Bedingungen
Die Grundvoraussetzungen für die Aggregation kolloidaler Partikel sind deren Destabilisierung und die Kollision der destabilisierten Partikel. Die Hauptfunktion des Koagulans besteht in der Destabilisierung der Partikel, während die externe hydraulische Rührung den vollständigen Kontakt der Partikel mit dem Koagulans gewährleistet, sodass diese miteinander kollidieren und Flocken bilden.
Damit die kolloidalen Partikel vollständig mit dem Koagulans in Kontakt kommen, muss das Koagulans nach dem Einbringen in das Wasser schnell und gleichmäßig in allen Teilen des Gewässers verteilt werden. Dies wird gemeinhin als Schnellmischung bezeichnet und muss innerhalb von 10 bis 30 Sekunden und höchstens 2 Minuten erfolgen.
5. Einfluss der Wasseraufprallbelastung
Wasserschock bezeichnet periodische oder nicht-periodische Schwankungen der Rohwasserzusammensetzung, die zu plötzlichen, starken Veränderungen führen. Der städtische Wasserverbrauch des Wasserwerks und die Anpassung der Zulaufmenge beeinflussen das in die Anlage einfließende Wasser, insbesondere während der Spitzenzeiten im Sommer. Dies führt zu erheblichen Schwankungen und erfordert häufige Anpassungen der Chemikaliendosierung. Die Wirkung des Wassers nach dem Absinken ist nicht optimal. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Veränderung nicht linear verläuft. Daher sollte der Alaungehalt im Reaktionsbehälter überwacht werden, um eine Beeinträchtigung der Koagulationswirkung durch Überdosierung zu vermeiden.
6. FlockungsmittelSparmaßnahmen
Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren gibt es auch einige arzneimittelsparende Maßnahmen, wie z. B. die Erhöhung der Anzahl der Rührvorgänge in der Flüssigkeitslösung, die Verringerung der Ausfällung von festen Arzneimittelpartikeln, die Stabilisierung des Arzneimittels und die Einsparung des Arzneimittelverbrauchs.
Um Kosten bei der Anwendung von Polyacrylamid zu sparen, ist die Wahl des geeigneten Produkts entscheidend. Grundsätzlich sollte das Polyacrylamid mit der besten Reinigungswirkung ausgewählt werden. Ein teures Produkt ist nicht zwangsläufig das beste, und man sollte nicht versuchen, durch zu niedrige Preise eine schlechte Abwasserreinigung zu riskieren und dadurch die Kosten zu erhöhen. Wählen Sie ein Mittel, das nicht nur den Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms reduziert, sondern auch die benötigte Dosierung des jeweiligen Verfahrens verringert. Führen Sie Flockungsversuche mit den bereitgestellten pharmazeutischen Proben durch. Wählen Sie zwei bis drei Arzneimittel mit guten Ergebnissen aus und führen Sie anschließend Versuche direkt in der Anlage durch, um die Wirkung auf den Schlamm zu beobachten und die endgültigen pharmazeutischen Wirkstoffe zu bestimmen.
Polyacrylamid liegt üblicherweise als Feststoff vor. Es muss in einer wässrigen Lösung mit einer bestimmten Löslichkeit hergestellt werden. Die Konzentration liegt üblicherweise zwischen 0,1 % und 0,3 %. Eine zu hohe oder zu niedrige Konzentration beeinträchtigt die Wirkung, führt zu Wirkstoffverlust, erhöhten Kosten und kann die Polymerisation der Granulate stören. Das verwendete Wasser sollte sauber sein (z. B. Leitungswasser) und kein Abwasser. Wasser mit Raumtemperatur ist ausreichend, Erhitzen ist in der Regel nicht erforderlich. Bei Wassertemperaturen unter 5 °C verläuft die Auflösung sehr langsam, mit steigender Temperatur beschleunigt sie sich. Temperaturen über 40 °C beschleunigen jedoch den Abbau des Polymers und beeinträchtigen die Wirksamkeit. Leitungswasser eignet sich im Allgemeinen gut zur Herstellung von Polymerlösungen. Stark saures, stark alkalisches oder stark salzhaltiges Wasser ist ungeeignet.
Bei der Herstellung des Mittels ist auf die Aushärtezeit zu achten, damit es sich vollständig in Wasser löst und nicht verklumpt. Andernfalls entstehen nicht nur Verluste, sondern auch Beeinträchtigungen der Schlammproduktion. Filtertücher und Rohrleitungen können ebenfalls verstopfen, was zu wiederholten Verlusten führt. Nach der Formulierung als Lösung ist die Lagerzeit begrenzt. Im Allgemeinen sollte eine Lösung mit einer Konzentration von 0,1 % bei nicht-anionischen Polymeren nicht länger als eine Woche und bei kationischen Polymeren nicht länger als einen Tag gelagert werden.
Nach der Zubereitung des Mittels ist während des Dosierungsprozesses auf Veränderungen der Schlammqualität und der Schlammwirkung zu achten. Die Dosierung des Mittels ist gegebenenfalls anzupassen, um ein besseres Dosierungsverhältnis zu erzielen.
Das Medikament muss trocken gelagert und der Medikamentenbeutel verschlossen werden. Verwenden Sie es möglichst vollständig und verschließen Sie den Rest luftdicht, um Feuchtigkeit zu vermeiden. Achten Sie bei der Zubereitung von Arzneimitteln darauf, diese nicht zu vermischen. Flüssigkeiten, die längere Zeit gelagert wurden, hydrolysieren leicht und sind dann unbrauchbar.
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Veröffentlichungsdatum: 04.11.2022