Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Beijing Guoneng Zhongdian Energieeinsparung und Umweltschutztechnologie Co., Ltd., Peking 100022; 2. China University of Petroleum (Peking), Peking 102249)
Zusammenfassung: In der Abwasser- und Abfallbehandlung werden PAC und PAM häufig als Flockungsmittel und Koagulanzien eingesetzt. Diese Arbeit stellt die Anwendungswirkung und den Forschungsstand von Pac-PAM in verschiedenen Bereichen vor, beschreibt kurz das Verständnis und die Ansichten verschiedener Forscher zur Kombination von Pac-PAM und analysiert umfassend die Anwendungsanforderungen und -prinzipien von Pac-PAM unter verschiedenen Versuchs- und Praxisbedingungen. Basierend auf den Inhalten und Analyseergebnissen der Studie zeigt diese Arbeit das interne Prinzip von Pac-PAM in der Anwendung unter verschiedenen Arbeitsbedingungen auf und weist darauf hin, dass die Kombination von PAC und PAM auch Nachteile aufweist und Anwendungsart und Dosierung situationsabhängig festgelegt werden müssen.
Schlüsselwörter: Polyaluminiumchlorid; Polyacrylamid; Wasseraufbereitung; Flockung
0 Einleitung
Im industriellen Bereich hat sich durch die kombinierte Verwendung von Polyaluminiumchlorid (PAC) und Polyacrylamid (PAM) zur Behandlung von Abwasser und ähnlichen Abfällen eine ausgereifte Technologiekette herausgebildet, doch der gemeinsame Wirkungsmechanismus ist unklar und auch das Dosierungsverhältnis ist für unterschiedliche Arbeitsbedingungen in verschiedenen Bereichen unterschiedlich.
In diesem Artikel wird eine große Menge relevanter Literatur aus dem In- und Ausland umfassend analysiert, der Kombinationsmechanismus von PAC und PAC zusammengefasst und umfassende Statistiken zu verschiedenen empirischen Schlussfolgerungen in Kombination mit der tatsächlichen Wirkung von PAC und PAM in verschiedenen Branchen erstellt, was für die weitere Forschung in verwandten Bereichen von richtungsweisender Bedeutung ist.
1. Beispiel für die Inlandsanwendungsforschung von Pac-Pam
Die vernetzende Wirkung von PAC und PAM wird in allen Lebensbereichen genutzt, aber die Dosierung und die unterstützenden Behandlungsmethoden sind je nach Arbeitsbedingungen und Behandlungsumgebung unterschiedlich.
1.1 Häusliches Abwasser und kommunaler Klärschlamm
Zhao Yueyang (2013) und andere testeten die Gerinnungswirkung von PAM als Gerinnungshilfe für PAC und PAFC mithilfe der Indoor-Testmethode. Das Experiment ergab, dass die Gerinnungswirkung von PAC nach der PAM-Koagulation stark erhöht war.
Wang Mutong (2010) und andere untersuchten die Behandlungswirkung von PAC + PA auf häusliches Abwasser in einer Stadt und untersuchten die COD-Entfernungseffizienz und andere Indikatoren durch orthogonale Experimente.
Lin Yingzi (2014) et al. untersuchten die verstärkte Koagulationswirkung von PAC und PAM auf Algen in Wasseraufbereitungsanlagen. Yang Hongmei (2017) et al. untersuchten die Reinigungswirkung der kombinierten Anwendung auf Kimchi-Abwasser und kamen zu dem Schluss, dass der optimale pH-Wert 6 beträgt.
Fu Peiqian (2008) et al. untersuchten die Wirkung von Verbundflockungsmitteln bei der Wasserwiederverwendung. Durch Messung der Entfernungswirkung von Verunreinigungen wie Trübung, TP, CSB und Phosphat in Wasserproben wurde festgestellt, dass das Verbundflockungsmittel eine gute Entfernungswirkung auf alle Arten von Verunreinigungen hat.
Cao Longtian (2012) und andere haben die Methode der Verbundflockung übernommen, um die Probleme der langsamen Reaktionsrate, der leichten Flocken und der Schwierigkeit, im Wasseraufbereitungsprozess im Nordosten Chinas aufgrund der niedrigen Temperaturen im Winter abzusinken, zu lösen.
Liu Hao (2015) et al. untersuchten die Behandlungswirkung von zusammengesetzten Flockungsmitteln auf die schwierige Sedimentation und Trübungsreduzierungssuspension im häuslichen Abwasser und fanden heraus, dass die Zugabe einer bestimmten Menge PAM-Flockungsmittel zusammen mit der Zugabe von PAM und PAC die endgültige Behandlungswirkung verbessern kann.
1.2 Druck- und Färbereiabwässer sowie Papierherstellungsabwässer
Zhang Lanhe (2015) et al. untersuchten den Koordinationseffekt von Chitosan (CTS) und Koagulans bei der Behandlung von Papierherstellungsabwässern und stellten fest, dass es besser ist, Chitosan hinzuzufügen
Die CSB- und Trübstoffentfernungsraten wurden um 13,2 % bzw. 5,9 % erhöht.
Xie Lin (2010) untersuchte die Wirkung der kombinierten Behandlung von Abwasser aus der Papierherstellung durch PAC und PAM.
Liu Zhiqiang (2013) und andere verwendeten selbst hergestelltes PAC und PAC-Verbundflockungsmittel in Kombination mit Ultraschall zur Behandlung von Druck- und Färbeabwässern. Sie kamen zu dem Schluss, dass bei einem pH-Wert zwischen 11 und 13 die Behandlungswirkung am besten war, wenn zuerst PAC hinzugefügt und 2 Minuten gerührt wurde und dann PAC hinzugefügt und 3 Minuten gerührt wurde.
Zhou Danni (2016) und andere untersuchten die Behandlungswirkung von PAC + PAM auf häusliches Abwasser, verglichen die Behandlungswirkung von biologischen Beschleunigern und biologischen Gegenmitteln und fanden heraus, dass PAC + PAM hinsichtlich der Ölentfernungswirkung besser war als biologische Behandlungsmethoden, jedoch hinsichtlich der Wassertoxizität viel besser war als biologische Behandlungsmethoden.
Wang Zhizhi (2014) et al. untersuchten die Behandlungsmethode zur Behandlung von Abwässern der mittleren Stufe der Papierherstellung mittels PAC + PAM-Koagulation als Teil der Methode. Bei einer PAC-Dosierung von 250 mg/l, einer PAM-Dosierung von 0,7 mg/l und einem nahezu neutralen pH-Wert erreicht die CSB-Entfernungsrate 68 %.
Zuo Weiyuan (2018) und andere untersuchten und verglichen den gemischten Flockungseffekt von Fe3O4 / PAC / PAM. Der Test zeigte, dass die Behandlungswirkung von Druck- und Färbeabwässern am besten ist, wenn das Verhältnis der drei Stoffe 1:2:1 beträgt.
LV Sining (2010) et al. untersuchten die Wirkung der Kombination aus PAC und PAM auf Abwasser mittlerer Stufe. Die Forschung zeigt, dass der kombinierte Flockungseffekt in saurer Umgebung (pH 5) am besten ist. Die Dosierung von PAC beträgt 1200 mg/l, die von PAM 120 mg/l, und die Kabeljau-Entfernungsrate liegt bei über 60 %.
1.3 Kohlechemieabwässer und Raffinerieabwässer
Yang Lei (2013) et al. untersuchten die Koagulationswirkung von PAC + PAM bei der Abwasserbehandlung in der Kohleindustrie, verglichen die Resttrübung bei unterschiedlichen Verhältnissen und gaben die angepasste PAM-Dosierung entsprechend der unterschiedlichen Anfangstrübung an.
Fang Xiaoling (2014) und andere verglichen die Koagulationswirkung von PAC + Chi und PAC + PAM auf Raffinerieabwasser. Sie kamen zu dem Schluss, dass PAC + Chi eine bessere Flockungswirkung und eine höhere CSB-Entfernungseffizienz aufweist. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die optimale Rührzeit 10 Minuten und der optimale pH-Wert 7 betrug.
Deng Lei (2017) et al. untersuchten die Flockungswirkung von PAC + PAM auf Bohrspülungsabwasser und die CSB-Entfernungsrate erreichte mehr als 80 %.
Wu Jinhua (2017) et al. untersuchten die Behandlung von Kohlechemieabwässern durch Koagulation. PAC beträgt 2 g/l und PAM 1 mg/l. Das Experiment zeigt, dass der beste pH-Wert 8 ist.
Guo Jinling (2009) et al. untersuchten die Wirkung der Verbundflockung auf die Wasseraufbereitung und kamen zu dem Schluss, dass die Entfernungswirkung am besten war, wenn die Dosierung von PAC 24 mg/l und von PAM 0,3 mg/l betrug.
Lin Lu (2015) et al. untersuchten die Flockungswirkung der Pac-Pam-Kombination auf emulgiertes, ölhaltiges Abwasser unter verschiedenen Bedingungen und verglichen die Wirkung einzelner Flockungsmittel. Die endgültige Dosierung beträgt: PAC 30 mg/l, Pam 6 mg/l, Umgebungstemperatur 40 °C, neutraler pH-Wert und Sedimentationszeit über 30 Minuten. Unter optimalen Bedingungen erreicht die CSB-Entfernungseffizienz etwa 85 %.
2 Schlussfolgerung und Vorschläge
Die Kombination aus Polyaluminiumchlorid (PAC) und Polyacrylamid (PAM) findet breite Anwendung in allen Lebensbereichen. Sie bietet großes Potenzial in der Abwasser- und Schlammbehandlung, und ihr industrieller Wert muss noch weiter erforscht werden.
Der Kombinationsmechanismus von PAC und PAM beruht hauptsächlich auf der hervorragenden Duktilität der makromolekularen Kette von PAM. In Kombination mit Al3+ in PAC und –O in PAM entsteht eine stabilere Netzwerkstruktur. Die Netzwerkstruktur kann andere Verunreinigungen wie Feststoffpartikel und Öltröpfchen stabil umhüllen und bietet daher eine hervorragende Behandlungswirkung für Abwasser mit vielen Arten von Verunreinigungen, insbesondere bei gleichzeitigem Vorhandensein von Öl und Wasser.
Gleichzeitig weist die Kombination von PAC und PAM auch Mängel auf. Der Wassergehalt des gebildeten Flockulats ist hoch, und seine stabile innere Struktur führt zu höheren Anforderungen an die Nachbehandlung. Daher ist die Weiterentwicklung von PAC in Kombination mit PAM weiterhin mit Schwierigkeiten und Herausforderungen verbunden.
Beitragszeit: 09.10.2021