Флотацията с разтворен въздух (DAF) е широко използван процес за пречистване на отпадъчни води, който отделя суспендирани твърди частици, масла и други замърсители от водата чрез използване на фини въздушни мехурчета. Коагулантите играят решаваща роля в процеса DAF, тъй като помагат за агрегирането на малките частици в по-големи флокули, които след това могат по-лесно да бъдат изплувани на повърхността от въздушните мехурчета. Като доставчик на DAF за флотация с разтворен въздух, имам обширни познания за различните видове коагуланти, използвани в този процес. В този блог ще обсъдя различните видове коагуланти, техните свойства и приложенията им в системите DAF.
Неорганични коагуланти
Коагуланти на алуминиева основа
Алуминиеви коагуланти са сред най-често използваните коагуланти в системите DAF. Двата основни вида са алуминиев сулфат (стипца) и полиалуминиев хлорид (PACl).
Алуминиев сулфат (стипца)
Стипцата е традиционен коагулант, който се използва от много години за пречистване на вода и отпадъчни води. Химичната му формула е Al₂(SO₄)3. Когато се добави към вода, стипцата се хидролизира, за да образува алуминиев хидроксид, който може да неутрализира отрицателните заряди на суспендираните частици и да ги накара да агрегират. Стипцата е ефективна в широк диапазон на pH, обикновено между 5,5 и 8,5. Той е сравнително евтин и лесно достъпен, което го прави популярен избор за много приложения на DAF. Въпреки това, той може да произведе голямо количество утайка, което може да изисква допълнителна обработка и изхвърляне.
Полиалуминиев хлорид (PACl)
PACl е по-усъвършенстван коагулант на базата на алуминий. Това е полимеризирана форма на алуминиев хлорид, която има по-висока плътност на положителен заряд в сравнение със стипца. PACl може да образува по-големи и по-здрави флокули по-бързо от стипца. Той е ефективен в по-широк диапазон на pH, обикновено от 4 до 9, и може да работи добре както във води с ниска, така и във вода с висока мътност. PACl също произвежда по-малко утайки от стипца, което намалява разходите и сложността на обработката на утайки. Поради превъзходната си производителност, PACl все повече се използва в съвременните системи на DAF.
Коагуланти на основата на желязо
Коагуланти на основата на желязо са друга важна група неорганични коагуланти, използвани в DAF. Двата основни вида са железен хлорид (FeCl3) и железен сулфат (FeSO4).
железен хлорид
Железният хлорид е силен коагулант, който може ефективно да отстрани широк спектър от замърсители, включително суспендирани твърди вещества, органични вещества и фосфати. Когато се добави към вода, железният хлорид се хидролизира, за да образува железен хидроксид, който може да неутрализира зарядите на частиците и да насърчи флокулацията. Железният хлорид е ефективен при рН диапазон от 3,5 до 6,5. Може да работи добре във води с високо органично съдържание и може да се използва и за контролиране на миризми. Въпреки това, той може да причини корозия на оборудването, ако не се борави правилно, и може също така да обезцвети пречистената вода, ако дозировката е твърде висока.
Железен сулфат
Железният сулфат, известен също като меден сулфат, е по-евтин коагулант на основата на желязо. Често се използва в комбинация с окислител, като хлор или водороден пероксид, за превръщане на двувалентно желязо в тривалентно желязо, което е по-ефективно за коагулация. Железният сулфат е ефективен в диапазон на рН от 8 до 9. Обикновено се използва при третирането на промишлени отпадъчни води, особено в приложения, където се изисква отстраняване на тежки метали. Въпреки това, подобно на железния хлорид, той също може да причини корозия и да произведе значително количество утайки.
Органични коагуланти
Синтетични органични коагуланти
Синтетичните органични коагуланти са полимери, които са проектирани да имат висока положителна плътност на заряда. Те обикновено се правят от мономери на основата на акриламид. Тези коагуланти могат ефективно да неутрализират отрицателните заряди на суспендираните частици и да образуват големи, стабилни флокули.
Едно от предимствата на синтетичните органични коагуланти е тяхната висока ефективност. Те могат да постигнат добра флокулация при относително ниски дози, което може да намали общите разходи за лечение. Те също така са по-малко чувствителни към промените в рН и температурата в сравнение с неорганичните коагуланти. Някои синтетични органични коагуланти обаче могат да съдържат остатъчни мономери, които могат да бъдат токсични. Ето защо е важно да изберете коагуланти, които отговарят на съответните стандарти за безопасност.
Естествени органични коагуланти
Естествените органични коагуланти се извличат от естествени източници, като растения и животни. Примерите включват хитозан, който се извлича от черупките на ракообразни, и танини, които се намират в растенията.
Хитозанът е биоразградим и нетоксичен коагулант, който има висока положителна плътност на заряда. Може ефективно да отстранява суспендирани твърди вещества, тежки метали и органични вещества от водата. Хитозанът е и екологично чист, тъй като се извлича от възобновяеми ресурси. Танините, от друга страна, са полифенолни съединения, които могат да реагират с протеини и други органични вещества във водата, за да образуват флокули. Те често се използват при пречистването на промишлени отпадъчни води, особено в хранително-вкусовата промишленост и производството на напитки.
Избор на коагуланти за DAF
Изборът на подходящ коагулант за система DAF зависи от няколко фактора, включително характеристиките на отпадъчните води, желаната ефективност на пречистване и цената.
Характеристики на отпадъчните води
Съставът на отпадъчните води, като вида и концентрацията на суспендирани твърди вещества, рН и наличието на други замърсители, е решаващ фактор при избора на коагулант. Например, ако отпадъчните води имат високо органично съдържание, железният хлорид или PACl може да са по-ефективни от стипцата. Ако отпадъчните води съдържат тежки метали, железен сулфат или хитозан може да са по-добър избор.
Ефикасност на лечението
Желаното ниво на ефективност на обработката, като отстраняване на суспендирани твърди вещества, масла и фосфати, също влияе върху избора на коагулант. Синтетичните органични коагуланти могат да бъдат предпочитани, ако се изисква високо ниво на ефективност на обработката, тъй като те могат да образуват по-големи и по-стабилни флокули.
цена
Цената винаги е важно съображение във всеки процес на пречистване на отпадъчни води. Неорганичните коагуланти, като стипца и железен сулфат, обикновено са по-евтини от органичните коагуланти. Въпреки това трябва да се вземат предвид и разходите за обработка и обезвреждане на утайките. Например, въпреки че PACl може да е по-скъп от стипца, по-ниското производство на утайки може да компенсира по-високите първоначални разходи.
Приложения на коагуланти в системи DAF
Коагуланти се използват в широк спектър от приложения на DAF, включително пречистване на битови отпадъчни води, пречистване на промишлени отпадъчни води и пречистване на вода за различни индустрии.
Пречистване на битови отпадъчни води
В общинските пречиствателни станции за отпадъчни води системите DAF често се използват за отстраняване на суспендирани твърди вещества, масла и греси от входящата отпадъчна вода. Коагуланти се добавят към отпадъчните води за подобряване на процеса на флокулация, което подобрява ефективността на разделяне на системата DAF. Коагуланти на базата на алуминий, като стипца и PACl, обикновено се използват при пречистване на битови отпадъчни води поради тяхната ефективност и относително ниска цена.
Пречистване на промишлени отпадъчни води
Промишлените отпадъчни води могат да съдържат различни замърсители, като тежки метали, органични разтворители и масла. DAF системите, оборудвани с подходящи коагуланти, могат ефективно да премахнат тези замърсители. Например в металообработващата промишленост железен хлорид или железен сулфат могат да се използват за отстраняване на тежки метали. В хранително-вкусовата промишленост могат да се използват естествени органични коагуланти, като хитозан и танини, за отстраняване на органични вещества.
Пречистване на вода за различни индустрии
Системите DAF се използват и при пречистване на вода за индустрии като хартия и целулоза, текстил и нефт и газ. Коагулантите играят жизненоважна роля в тези приложения, като премахват суспендирани твърди вещества и други замърсители от водоизточника. В зависимост от специфичните изисквания на индустрията могат да се използват различни видове коагуланти. Например в производството на хартия и целулоза, PACl може да се използва за отстраняване на колоидни частици и подобряване на качеството на технологичната вода.
Като доставчик на DAF за флотация на разтворен въздух, ние предлагаме широка гама от системи DAF, включителноDAF единица за пречистване на отпадъчни води,Пречистване на водата в завода DAF, иDAF Флотационна система с разтворен въздух. Можем също така да предоставим професионални съвети относно избора и използването на коагуланти, за да гарантираме оптималната работа на вашата DAF система. Ако се интересувате от нашите продукти или се нуждаете от повече информация относно коагуланти за DAF, не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии.
Референции
- Летърман, РД (2019). Качество и пречистване на водата: Наръчник за водоснабдяване на общността. McGraw - Hill Education.
- Меткалф и Еди (2014). Инженеринг на отпадъчни води: пречистване и възстановяване на ресурсите. McGraw - Hill Education.
- USEPA (2018). Ръководство за водоснабдителни практики - коагулация и флокулация. Агенция за опазване на околната среда на САЩ.