PAC-ის გამოყენების ეფექტი თბოელექტროსადგურის წყლის გამწმენდში

1. მაკიაჟის წყლის წინასწარი დამუშავება

ბუნებრივი წყლის ობიექტები ხშირად შეიცავს ტალახს, თიხას, ჰუმუსს და სხვა სუსპენზიურ ნივთიერებებს, კოლოიდურ მინარევებს და ბაქტერიებს, სოკოებს, წყალმცენარეებს, ვირუსებს და სხვა მიკროორგანიზმებს, რომლებსაც აქვთ გარკვეული სტაბილურობა წყალში, რაც წყლის სიმღვრივის, ფერისა და სუნის მთავარი მიზეზია. ეს ჭარბი ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც შედიან იონების გადამცვლელში, აბინძურებენ ფისს, ამცირებენ ფისის გაცვლის უნარს და გავლენას ახდენენ გაუმარილების სისტემის ჩამდინარე წყლების ხარისხზეც კი. კოაგულაციის დამუშავება, დალექვის გაწმენდა და ფილტრაციის დამუშავება მიზნად ისახავს ამ მინარევების მოცილებას, რათა წყალში სუსპენზიური ნივთიერებების შემცველობა შემცირდეს 5 მგ/ლ-ზე ნაკლებამდე, ანუ მივიღოთ გასუფთავებული წყალი. ამას ეწოდება წყლის წინასწარი დამუშავება. წინასწარი დამუშავების შემდეგ, წყალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქვაბის წყალად მხოლოდ მაშინ, როდესაც წყალში გახსნილი მარილები იონების გაცვლით მოიხსნება და წყალში გახსნილი აირები - გათბობით, ვაკუუმით ან აფეთქებით. თუ ეს მინარევები ჯერ არ მოიხსნება, შემდგომი დამუშავება (გაუმარილების მოშორება) ვერ განხორციელდება. ამიტომ, წყლის კოაგულაციური დამუშავება წყლის დამუშავების პროცესის მნიშვნელოვანი რგოლია.

თბოელექტროსადგურის წინასწარი დამუშავების პროცესი შემდეგია: ნედლი წყალი → კოაგულაცია → დალექვა და გაწმენდა → ფილტრაცია. კოაგულაციის პროცედურაში ხშირად გამოყენებული კოაგულანტებია პოლიალუმინის ქლორიდი, პოლიფერის სულფატი, ალუმინის სულფატი, რკინის ტრიქლორიდი და ა.შ. ქვემოთ მოცემულია პოლიალუმინის ქლორიდის გამოყენების ძირითადი ინსტრუქციები.

პოლიალუმინის ქლორიდი, რომელსაც PAC-ს უწოდებენ, ნედლეულად მიიღება ალუმინის ნაცარი ან ალუმინის მინერალები, მაღალ ტემპერატურასა და გარკვეულ წნევაზე ტუტესა და ალუმინის რეაქციით წარმოქმნილი პოლიმერი, ნედლეული და წარმოების პროცესი განსხვავებულია, პროდუქტის სპეციფიკაციები არ არის იგივე. PAC-ის მოლეკულური ფორმულაა [Al2(OH)nCI6-n]m, სადაც n შეიძლება იყოს ნებისმიერი მთელი რიცხვი 1-დან 5-მდე, ხოლო m არის კლასტერის 10 მთელი რიცხვი. PAC ხელმისაწვდომია როგორც მყარი, ასევე თხევადი ფორმით.

2. კოაგულაციის მექანიზმი

კოაგულანტებს წყალში კოლოიდურ ნაწილაკებზე სამი ძირითადი ეფექტი აქვთ: ელექტრული ნეიტრალიზაცია, ადსორბციული ხიდი და სვინგინგი. ამ სამი ეფექტიდან რომელია მთავარი, დამოკიდებულია კოაგულანტის ტიპსა და დოზაზე, წყალში კოლოიდური ნაწილაკების ბუნებასა და შემცველობაზე, ასევე წყლის pH მნიშვნელობაზე. პოლიალუმინის ქლორიდის მოქმედების მექანიზმი ალუმინის სულფატის მსგავსია და ალუმინის სულფატის ქცევა წყალში Al3+-ის მიერ სხვადასხვა ჰიდროლიზებული სახეობების წარმოქმნის პროცესს ეხება.

პოლიალუმინის ქლორიდი შეიძლება ჩაითვალოს სხვადასხვა შუალედურ პროდუქტად, რომლებიც წარმოიქმნება ალუმინის ქლორიდის გარკვეულ პირობებში ჰიდროლიზისა და პოლიმერიზაციის პროცესში Al(OH)3-ად. ის უშუალოდ წყალშია წარმოდგენილი სხვადასხვა პოლიმერული სახეობებისა და A1(OH)a(s)-ის სახით, Al3+ ჰიდროლიზის პროცესის გარეშე.

3. გამოყენება და გავლენის ფაქტორები

1. წყლის ტემპერატურა

წყლის ტემპერატურას აშკარა გავლენა აქვს კოაგულაციური დამუშავების ეფექტზე. როდესაც წყლის ტემპერატურა დაბალია, კოაგულანტის ჰიდროლიზი უფრო რთულია, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც წყლის ტემპერატურა 5°C-ზე დაბალია, ჰიდროლიზის სიჩქარე ნელია და წარმოქმნილ ფლოკულანტს აქვს ფხვიერი სტრუქტურა, წყლის მაღალი შემცველობა და წვრილი ნაწილაკები. როდესაც წყლის ტემპერატურა დაბალია, კოლოიდური ნაწილაკების ხსნადობა ძლიერდება, ფლოკულაციის დრო ხანგრძლივდება და დალექვის სიჩქარე ნელია. კვლევები აჩვენებს, რომ 25~30°C წყლის ტემპერატურა უფრო შესაფერისია.

2. წყლის pH მნიშვნელობა

პოლიალუმინის ქლორიდის ჰიდროლიზის პროცესი H+-ის უწყვეტი გამოთავისუფლების პროცესია. ამიტომ, სხვადასხვა pH პირობებში, წარმოიქმნება სხვადასხვა ჰიდროლიზის შუალედური პროდუქტები და პოლიალუმინის ქლორიდით კოაგულაციის დამუშავების საუკეთესო pH მნიშვნელობა, როგორც წესი, 6.5-დან 7.5-მდეა. კოაგულაციის ეფექტი ამ დროს უფრო მაღალია.

3. კოაგულანტის დოზირება

როდესაც დამატებული კოაგულანტის რაოდენობა არასაკმარისია, გამონადენ წყალში დარჩენილი სიმღვრივე უფრო დიდია. როდესაც რაოდენობა ძალიან დიდია, რადგან წყალში არსებული კოლოიდური ნაწილაკები შთანთქავენ ჭარბ კოაგულანტს, კოლოიდური ნაწილაკების მუხტის თვისება იცვლება, რაც იწვევს ჩამდინარე წყლებში ნარჩენი სიმღვრივის კვლავ ზრდას. კოაგულაციის პროცესი არ არის მარტივი ქიმიური რეაქცია, ამიტომ საჭირო დოზის განსაზღვრა შეუძლებელია გაანგარიშების მიხედვით, არამედ ის უნდა განისაზღვროს წყლის კონკრეტული ხარისხის მიხედვით შესაბამისი დოზის დასადგენად; როდესაც წყლის ხარისხი სეზონურად იცვლება, დოზა შესაბამისად უნდა დარეგულირდეს.

4. საკონტაქტო საშუალება

კოაგულაციური დამუშავების ან სხვა ნალექებით დამუშავების პროცესში, თუ წყალში გარკვეული რაოდენობის ტალახის ფენაა, კოაგულაციური დამუშავების ეფექტი შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს. მას შეუძლია უზრუნველყოს დიდი ზედაპირის ფართობი, ადსორბციის, კატალიზისა და კრისტალიზაციის ბირთვის მეშვეობით, რაც აუმჯობესებს კოაგულაციური დამუშავების ეფექტს.

კოაგულაციური დალექვა ამჟამად წყლის დამუშავების ფართოდ გამოყენებადი მეთოდია. პოლიალუმინის ქლორიდის ინდუსტრიაში გამოიყენება წყლის დამუშავების ფლოკულანტად, კარგი კოაგულაციური მახასიათებლებით, დიდი ფლოკულაციით, ნაკლები დოზირებით, მაღალი ეფექტურობით, სწრაფი დალექვით, ფართო გამოყენების დიაპაზონით და სხვა უპირატესობებით, ტრადიციულ ფლოკულანტთან შედარებით, დოზის შემცირება შესაძლებელია 1/3~1/2-ით, რაც დაზოგავს ხარჯებს 40%-ით. უსარქველიო ფილტრისა და გააქტიურებული ნახშირბადის ფილტრის მუშაობასთან ერთად, მნიშვნელოვნად მცირდება ნედლი წყლის სიმღვრივე, უმჯობესდება დემარილიზაციის სისტემის ჩამდინარე წყლების ხარისხი, იზრდება დემარილიზაციის ფისის გაცვლის უნარი და მცირდება ექსპლუატაციის ხარჯები.