Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Công ty TNHH Công nghệ bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường Guoneng Zhongdian Bắc Kinh, Bắc Kinh 100022; 2. Đại học Dầu khí Trung Quốc (Bắc Kinh), Bắc Kinh 102249)
Tóm tắt: trong lĩnh vực xử lý nước thải và chất thải còn lại, PAC và PAM đã được sử dụng rộng rãi như chất keo tụ và trợ keo tụ thông thường. Bài báo này giới thiệu hiệu quả ứng dụng và tình hình nghiên cứu của pac-pam trong các lĩnh vực khác nhau, mô tả ngắn gọn sự hiểu biết và quan điểm của các nhà nghiên cứu khác nhau về sự kết hợp của pac-pam và phân tích toàn diện các yêu cầu và nguyên tắc ứng dụng của pac-pam trong các điều kiện thử nghiệm và điều kiện thực tế khác nhau. Theo nội dung và kết quả phân tích của bài đánh giá, bài báo này chỉ ra nguyên lý bên trong của pac-pam được áp dụng cho các điều kiện làm việc khác nhau và chỉ ra rằng sự kết hợp của PAC và PAM cũng có khuyết điểm và chế độ ứng dụng và liều lượng của nó cần được quyết định theo tình hình cụ thể.
Từ khóa: polyaluminium chloride; Polyacrylamide; Xử lý nước; Keo tụ
0 Giới thiệu
Trong lĩnh vực công nghiệp, việc sử dụng kết hợp polyaluminium chloride (PAC) và polyacrylamide (PAM) để xử lý nước thải và các chất thải tương tự đã hình thành nên một chuỗi công nghệ hoàn thiện, nhưng cơ chế hoạt động chung của nó vẫn chưa rõ ràng và tỷ lệ liều lượng cho các điều kiện làm việc khác nhau trong các lĩnh vực khác nhau cũng khác nhau.
Bài báo này phân tích toàn diện một số lượng lớn các tài liệu có liên quan trong và ngoài nước, tóm tắt cơ chế kết hợp của PAC và PAC, thống kê toàn diện về nhiều kết luận thực nghiệm kết hợp với tác dụng thực tế của PAC và PAM trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, có ý nghĩa định hướng cho các nghiên cứu sâu hơn trong các lĩnh vực liên quan.
1. Ví dụ nghiên cứu ứng dụng trong nước của pac-pam
Hiệu ứng liên kết chéo của PAC và PAM được sử dụng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống, nhưng liều lượng và phương pháp xử lý hỗ trợ lại khác nhau đối với các điều kiện làm việc và môi trường xử lý khác nhau.
1.1 Nước thải sinh hoạt và bùn thải đô thị
Zhao Yueyang (2013) và những người khác đã thử nghiệm hiệu quả đông tụ của PAM như một chất hỗ trợ đông tụ cho PAC và PAFC bằng phương pháp thử nghiệm trong nhà. Thí nghiệm phát hiện ra rằng hiệu quả đông tụ của PAC sau khi đông tụ PAM tăng lên rất nhiều.
Vương Mộc Thông (2010) và các tác giả khác đã nghiên cứu hiệu quả xử lý của PAC + PA đối với nước thải sinh hoạt tại một thị trấn và nghiên cứu hiệu quả loại bỏ COD và các chỉ số khác thông qua các thí nghiệm trực giao.
Lin yingzi (2014) và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng đông tụ tăng cường của PAC và PAM đối với tảo trong nhà máy xử lý nước. Yang Hongmei (2017) và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng xử lý của việc sử dụng kết hợp đối với nước thải kim chi và cho rằng giá trị pH tối ưu là 6.
Fu peiqian (2008) và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng của chất kết bông tổng hợp ứng dụng để tái sử dụng nước. Bằng cách đo hiệu quả loại bỏ tạp chất như độ đục, TP, COD và phosphate trong mẫu nước, người ta thấy rằng chất kết bông tổng hợp có hiệu quả loại bỏ tốt đối với tất cả các loại tạp chất.
Cao Longtian (2012) và cộng sự đã áp dụng phương pháp keo tụ tổng hợp để giải quyết các vấn đề về tốc độ phản ứng chậm, bông cặn nhẹ và khó chìm trong quá trình xử lý nước ở Đông Bắc Trung Quốc do nhiệt độ thấp vào mùa đông.
Liu Hao (2015) và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả xử lý của chất keo tụ tổng hợp đối với quá trình lắng đọng khó khăn và huyền phù giảm độ đục trong nước thải sinh hoạt và nhận thấy rằng việc thêm một lượng chất keo tụ PAM nhất định trong khi thêm PAM và PAC có thể thúc đẩy hiệu quả xử lý cuối cùng.
1.2 Nước thải in nhuộm và nước thải sản xuất giấy
Zhang Lanhe (2015) và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng phối hợp của chitosan (CTS) và chất keo tụ trong xử lý nước thải sản xuất giấy và thấy rằng tốt hơn là nên bổ sung chitosan
Tỷ lệ loại bỏ COD và độ đục tăng lần lượt là 13,2% và 5,9%.
Xie Lin (2010) đã nghiên cứu hiệu quả xử lý kết hợp PAC và PAM đối với nước thải sản xuất giấy.
Liu Zhiqiang (2013) và cộng sự đã sử dụng PAC và chất kết bông tổng hợp PAC tự chế kết hợp với siêu âm để xử lý nước thải in và nhuộm. Kết luận rằng khi giá trị pH nằm trong khoảng từ 11 đến 13, trước tiên thêm PAC và khuấy trong 2 phút, sau đó thêm PAC và khuấy trong 3 phút, hiệu quả xử lý là tốt nhất.
Zhou Danni (2016) và các cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả xử lý của PAC + PAM đối với nước thải sinh hoạt, so sánh hiệu quả xử lý của chất tăng tốc sinh học và chất giải độc sinh học, và thấy rằng PAC + PAM tốt hơn phương pháp xử lý sinh học về hiệu quả loại bỏ dầu, nhưng PAC + PAM tốt hơn nhiều so với phương pháp xử lý sinh học về độc tính chất lượng nước.
Vương Chí Chí (2014) và cộng sự đã nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải giai đoạn giữa của quá trình sản xuất giấy bằng phương pháp đông tụ PAC + PAM như một phần của phương pháp. Khi liều lượng PAC là 250 mg / L, liều lượng PAM là 0,7 mg / L và giá trị pH gần như trung tính, tỷ lệ loại bỏ COD đạt 68%.
Zuo Weiyuan (2018) và cộng sự đã nghiên cứu và so sánh hiệu quả keo tụ hỗn hợp của Fe3O4/PAC/PAM. Kết quả thử nghiệm cho thấy khi tỷ lệ của ba chất là 1:2:1 thì hiệu quả xử lý nước thải in nhuộm là tốt nhất.
LV sining (2010) và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả xử lý của tổ hợp PAC + PAM đối với nước thải giai đoạn giữa. Nghiên cứu cho thấy hiệu quả keo tụ hỗn hợp là tốt nhất trong môi trường axit (pH 5). Liều lượng PAC là 1200 mg / L, liều lượng PAM là 120 mg / L, tỷ lệ loại bỏ cá tuyết là hơn 60%.
1.3 Nước thải hóa chất than và nước thải tinh chế
Yang Lei (2013) và cộng sự đã nghiên cứu hiệu ứng đông tụ của PAC + PAM trong xử lý nước thải của ngành than, so sánh độ đục còn lại theo các tỷ lệ khác nhau và đưa ra liều lượng PAM được điều chỉnh theo độ đục ban đầu khác nhau.
Fang Xiaoling (2014) và những người khác đã so sánh hiệu quả keo tụ của PAC + Chi và PAC + PAM trên nước thải nhà máy lọc dầu. Họ kết luận rằng PAC + Chi có hiệu quả keo tụ tốt hơn và hiệu quả loại bỏ COD cao hơn. Kết quả thực nghiệm cho thấy thời gian khuấy tối ưu là 10 phút và giá trị pH tối ưu là 7.
Deng Lei (2017) và cộng sự đã nghiên cứu hiệu ứng keo tụ của PAC + PAM đối với nước thải dung dịch khoan và tỷ lệ loại bỏ COD đạt hơn 80%.
Wu Jinhua (2017) và cộng sự đã nghiên cứu xử lý nước thải hóa chất than bằng phương pháp keo tụ. PAC là 2 g/L và PAM là 1 mg/L. Thí nghiệm cho thấy giá trị pH tốt nhất là 8.
Guo Jinling (2009) và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả xử lý nước của quá trình keo tụ tổng hợp và cho rằng hiệu quả loại bỏ tốt nhất khi liều lượng PAC là 24 mg/L và PAM là 0,3 mg/L.
Lin Lu (2015) và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả keo tụ của hỗn hợp pac-pam trên nước thải nhũ hóa dầu chứa trong các điều kiện khác nhau và so sánh hiệu quả của chất keo tụ đơn lẻ. Liều lượng cuối cùng là: PAC 30 mg / L, pam6 mg / L, nhiệt độ môi trường 40 ℃, giá trị pH trung tính và thời gian lắng đọng trong hơn 30 phút. Trong điều kiện thuận lợi nhất, hiệu quả loại bỏ COD đạt khoảng 85%.
2 kết luận và đề xuất
Sự kết hợp của polyaluminium chloride (PAC) và polyacrylamide (PAM) đã được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Nó có tiềm năng lớn trong lĩnh vực xử lý nước thải và bùn, và giá trị công nghiệp của nó cần được khai thác thêm.
Cơ chế kết hợp của PAC và PAM chủ yếu phụ thuộc vào độ dẻo tuyệt vời của chuỗi đại phân tử PAM, kết hợp với Al3+ trong PAC và –O trong PAM để tạo thành cấu trúc mạng ổn định hơn. Cấu trúc mạng có thể bao bọc ổn định các tạp chất khác như hạt rắn và giọt dầu, do đó có hiệu quả xử lý tuyệt vời đối với nước thải có nhiều loại tạp chất, đặc biệt là đối với sự cùng tồn tại của dầu và nước.
Đồng thời, sự kết hợp giữa PAC và PAM cũng có khuyết điểm, hàm lượng nước trong bông cặn hình thành cao, cấu trúc bên trong ổn định dẫn đến yêu cầu xử lý thứ cấp cao hơn, do đó, việc phát triển PAC kết hợp với PAM vẫn còn gặp nhiều khó khăn và thách thức.
Thời gian đăng: 09-10-2021