Učinak primjene PAC-a u tretmanu vode termoelektrane

1. Prethodna obrada vode za dopunu

Prirodne vodene površine često sadrže blato, glinu, humus i druge suspendirane materije i koloidne nečistoće, kao i bakterije, gljivice, alge, viruse i druge mikroorganizme, koji imaju određenu stabilnost u vodi i glavni su uzrok zamućenosti, boje i mirisa vode. Ove prekomjerne organske materije ulaze u jonski izmjenjivač, kontaminiraju smolu, smanjuju kapacitet izmjene smole, pa čak i utiču na kvalitet otpadnih voda iz sistema za odsoljavanje. Koagulacijski tretman, bistrenje taloženjem i filtracijski tretman imaju za cilj uklanjanje ovih nečistoća, kako bi se sadržaj suspendiranih materija u vodi smanjio na manje od 5 mg/L, odnosno da bi se dobila bistra voda. To se naziva predtretman vode. Nakon predtretmana, voda se može koristiti kao kotlovska voda samo kada se rastvorene soli u vodi uklone jonskom izmjenom, a rastvoreni gasovi u vodi uklone zagrijavanjem, usisavanjem ili puhanjem. Ako se ove nečistoće prvo ne uklone, naknadni tretman (odsoljavanje) se ne može provesti. Stoga je koagulacijski tretman vode važna karika u procesu prečišćavanja vode.

Proces predobrade u termoelektrani je sljedeći: sirova voda → koagulacija → taloženje i bistrenje → filtracija. Koagulanti koji se obično koriste u postupku koagulacije su polialuminijum hlorid, poliferi sulfat, aluminijum sulfat, feri trihlorid itd. U nastavku se uglavnom opisuje primjena polialuminijum hlorida.

Polialuminijum hlorid, poznat kao PAC, zasniva se na aluminijumskom pepelu ili aluminijumskim mineralima kao sirovinama. Na visokoj temperaturi i određenom pritisku, reakcija s alkalijama i aluminijumom proizvodi polimer. Sirovine i proizvodni proces su različiti, a specifikacije proizvoda nisu iste. Molekularna formula PAC-a je [Al2(OH)nCI6-n]m, gdje n može biti bilo koji cijeli broj između 1 i 5, a m je cijeli broj klastera 10. PAC dolazi u čvrstom i tečnom obliku.

2. Mehanizam koagulacije

Postoje tri glavna efekta koagulanata na koloidne čestice u vodi: električna neutralizacija, premošćavanje adsorpcije i širenje. Koji je od ova tri efekta glavni zavisi od vrste i doze koagulanta, prirode i sadržaja koloidnih čestica u vodi i pH vrijednosti vode. Mehanizam djelovanja polialuminijum hlorida sličan je mehanizmu djelovanja aluminijum sulfata, a ponašanje aluminijum sulfata u vodi odnosi se na proces proizvodnje Al3+ različitih hidrolizovanih vrsta.

Polialuminijum hlorid se može smatrati različitim međuproizvodima u procesu hidrolize i polimerizacije aluminijum hlorida u Al(OH)3 pod određenim uslovima. On je direktno prisutan u vodi u obliku različitih polimernih vrsta i Al(OH)a(s), bez procesa hidrolize Al3+.

3. Primjena i faktori uticaja

1. Temperatura vode

Temperatura vode ima očigledan utjecaj na učinak koagulacije. Kada je temperatura vode niska, hidroliza koagulanta je otežana, posebno kada je temperatura vode niža od 5℃, brzina hidrolize je spora, a formirani flokulant ima rastresitu strukturu, visok sadržaj vode i fine čestice. Kada je temperatura vode niska, solvatacija koloidnih čestica je poboljšana, vrijeme flokulacije je dugo, a brzina sedimentacije je spora. Istraživanja pokazuju da je temperatura vode od 25~30℃ pogodnija.

2. pH vrijednost vode

Proces hidrolize polialuminijum hlorida je proces kontinuiranog oslobađanja H+. Stoga će se pod različitim pH uslovima pojaviti različiti međuprodukti hidrolize, a najbolja pH vrijednost koagulacije polialuminijum hlorida je uglavnom između 6,5 i 7,5. U ovom trenutku efekat koagulacije je veći.

3. Doziranje koagulanta

Kada je količina dodanog koagulanta nedovoljna, preostala mutnoća u ispuštenoj vodi je veća. Kada je količina prevelika, zbog toga što koloidne čestice u vodi adsorbuju višak koagulanta, svojstvo naelektrisanja koloidnih čestica se mijenja, što rezultira ponovnim povećanjem preostale mutnoće u efluentu. Proces koagulacije nije jednostavna hemijska reakcija, tako da se potrebna doza ne može odrediti proračunom, već je treba odrediti prema specifičnom kvalitetu vode kako bi se odredila odgovarajuća doza; Kada se kvalitet vode mijenja sezonski, dozu treba prilagoditi u skladu s tim.

4. Kontaktni medij

U procesu koagulacije ili drugog tretmana taloženjem, ako u vodi postoji određena količina sloja blata, učinak koagulacije može se značajno poboljšati. Može se obezbijediti velika površina, putem adsorpcije, katalize i kristalizacije jezgre, poboljšavajući učinak koagulacije.

Koagulacijska precipitacija je trenutno široko korištena metoda za tretman vode. Polialuminijum hlorid se u industriji koristi kao flokulant za tretman vode, sa dobrim performansama koagulanta, velikim flokulantima, manjim doziranjem, visokom efikasnošću, brzim precipitacijom, širokim rasponom primjene i drugim prednostima. U poređenju sa tradicionalnim flokulantom, doza se može smanjiti za 1/3 do 1/2, a troškovi se mogu uštedjeti do 40%. U kombinaciji sa radom filtera bez ventila i filtera sa aktivnim ugljem, zamućenost sirove vode se znatno smanjuje, kvalitet efluenta sistema za odsoljavanje se poboljšava, a kapacitet izmjene smole za odsoljavanje se također povećava, a operativni troškovi se smanjuju.