Жаңалықтар

Полимерлі темір сульфатымен коагуляция әдетте бейтарапқа жақыннан орташа сілтіліге дейінгі pH диапазонында, көбінесе pH 6.0–8.5 шамасында ең тиімді болады. Бұл көптеген бастапқы сулар мен өнеркәсіптік ағынды сулар үшін практикалық бастапқы аралық болып табылады, себебі ол тығыз, тұнуға қабілетті үлпектердің түзілуіне мүмкіндік бере отырып, пайдалы темір гидролизі түрлерінің қалыптасуын қолдайды.

Жұмыс істеуге болатын диапазон кеңірек болуы мүмкін және көбінесе әлсіз қышқыл немесе анағұрлым сілтілі жағдайларға дейін созылады, алайда ең жақсы жұмыс нүктесі тек pH-пен анықталмайды. Сілтілік, қалқыма заттар, органикалық заттар, су температурасы, араластыру энергиясы және мақсатты ластағыштың барлығы нәтижеге әсер етеді. pH-ты тек бір алдын ала белгіленген мәнде ұстайтын қондырғы, осы басқа жағдайлар өзгерсе, бәрібір нашар мөлдірленуге тап болуы мүмкін.

Күнделікті пайдалану үшін пайдалы сұрақ тек «Қандай pH қолданылуы керек?» емес, сонымен қатар: Осы нақты суда қандай pH кезінде жылдам тұнатын үлпектер, төмен қалдық лайлылық және қолайлы дозада тұрақты нәтижелер алынады?

pH неге полимерлі темір сульфатының өнімділігін өзгертеді

Полимерлі темір сульфаты — алдын ала полимерленген темір негізіндегі коагулянт. Ол суға түскен кезде, темір түрлері сумен және гидроксид иондарымен әрекеттесуін жалғастырады. Бұл реакциялар теріс зарядталған коллоидтарды, ұсақ сазды бөлшектерді, органикалық бөлшектерді, түсті заттарды және кейбір эмульсияланған ластағыштарды тұрақсыздандыратын оң зарядты гидролиз өнімдерін түзеді.

pH сол темір түрлерінің пішіні мен мінез-құлқына әсер етеді. Сондай-ақ ол гидролизді қолдау үшін қанша сілтіліктің қолжетімді екенін анықтайды. Егер су тым қышқыл болса, үлпектің тиімді дамуы үшін гидроксид жеткіліксіз болуы мүмкін. Егер ол тым сілтілі болса, темір ластағыштарды толық тұрақсыздандырмай тұрып тым жылдам тұнуы немесе ұсақ гидроксид бөлшектерін түзуі мүмкін.

Мақсат — дозалаудан кейін бірден ең ірі көрінетін үлпекті жасау емес. Жақсы коагуляция нәтижесі үшін бірнеше кезең үйлесімді жұмыс істеуі қажет: химикатты жылдам тарату, зарядты бейтараптандыру немесе бөлшектерді ұстау, үлпектің бақыланатын өсуі, тұндыру немесе флотация арқылы бөлу және сүзілген судың қолайлы сапасы. pH әрбір кезеңге әсер етеді.

Практикалық pH аймақтары

Көптеген дәстүрлі мөлдірлендіру міндеттері үшін pH 6.0–8.5 — алдымен бағалауға болатын ең орынды диапазон. Бұл әрбір жүйені pH 7.0-ге реттеу керек дегенді білдірмейді. Төмен сілтілікті жерүсті суы, түсті бастапқы су, металл бар ағынды су және биологиялық тазартылған ағын әрқайсысы осы диапазонның ішінде, төменінде немесе жоғарғы жағында әртүрлі оңтайлы нүктелерге ие болуы мүмкін.

Диапазонның төменгі шегінде полимерлі темір сульфаты қышқыл өнеркәсіптік ағындарды мөлдірлендіру қажет болғанда пайдалы болуы мүмкін. Алайда өнімділікті мұқият бағалау керек, себебі қышқылдық судың буферлік сыйымдылығын тұтынып, үлпектердің жетілуіне кедергі келтіруі мүмкін. Жоғарғы шегінде коагулянт әлі де жақсы жұмыс істей алады, бірақ жылдам тұнба түзілуі мен шламның қосымша пайда болуы ықтималырақ. Процесс бір ғана жарияланған pH көрсеткішіне емес, сынақтарға негізделіп басқарылуы тиіс.

Сілтілік көбіне диагностиканың жетіспейтін бөлігі болып табылады

pH — қышқылдық немесе сілтіліктің лездік өлшемі, ал сілтілік судың pH төмендеуіне қарсы тұру қабілетін білдіреді. Олар өзара байланысты, бірақ бірін-бірі алмастырмайды. Екі су үлгісі бірдей pH-тан басталуы мүмкін, алайда коагулянт қосылғаннан кейін мүлде басқаша әрекет етуі ықтимал, өйткені біреуінде бикарбонат сілтілігі әлдеқайда көп болады.

Полимерлі темір сульфаты темір гидролизденген сайын сілтілікті тұтынады. Сілтілік жеткіліксіз болған кезде тазарту барысында pH төмендеуі мүмкін. Оператор бастапқыда банка сынағы ыдысында қолайлы үлпек түзілуін көруі мүмкін, содан кейін толық ауқымды пайдалану кезінде нашар тұну, осал үлпектер немесе тазартылған су сапасының тұрақсыздығы байқалады. Бұл әсіресе жауын-шашыннан кейін бастапқы су сапасы өзгергенде, теңестіру багына қышқыл ағын кіргенде немесе лайлылықтың күрт артуын жою үшін коагулянт дозасы көбейтілгенде жиі кездеседі.

Сілтілік тым төмен болған жағдайда, коагуляцияны қолдау үшін қолайлы сілті көзі қолданылуы мүмкін. Таңдау нысан химиясына және кейінгі талаптарға байланысты. Маңыздысы — тек тазартылмаған кіріс ағынның pH-ын емес, коагулянт қосылып, араластырылғаннан кейінгі pH-ты анықтау. Тұрақты кіріс көрсеткіші коагуляция аймағының тұрақты екенін дәлелдемейді.

Нашар дозаны өтеу үшін pH реттеуін пайдаланбаңыз

Жиі жіберілетін пайдалану қателігі — негізгі мәселе коагулянт дозасында, араластыруда немесе өзгермелі ластағыштарда болған кезде pH-ты үнемі өзгерту. pH реттеуі қажет болуы мүмкін, бірақ ол әмбебап түзету әдісі емес. Егер таңдалған pH орынды жұмыс диапазонында болса және үлпек түзілуі әлсіз күйде қалса, алдымен доза-жауап үлгісін зерттеңіз.

Дозаның жеткіліксіздігі әдетте ұсақ бөлшектердің дисперсті күйде қалуына әкеледі. Су лайлы болып қалуы мүмкін, ал үлпектер ұсақ немесе мүлде болмайды. Артық дозалау бөлшектердің беттік зарядын кері өзгертіп, шамадан тыс еритін немесе коллоидты темір түзіп, шлам көлемін арттыруы мүмкін. Химикат көбірек қосылғанына қарамастан су нашар көрінуі ықтимал. Екі жағдайда да дозаны тексермей pH-ты өзгерту диагностиканы баяулатып, қымбаттата алады.

Жылдам араластыру да соншалықты маңызды. Полимерлі темір сульфаты жергілікті тұнба түзілу басталмай тұрып, белсенді темір түрлері бөлшектер популяциясымен жанасуы үшін тез таралуы тиіс. Жылдам араластырудан кейін тұрақсыздандырылған бөлшектерді, дамып жатқан үлпектерді бұзбай, бір-біріне жақындату үшін баяу үлпектеу қажет. Жақсы pH диапазоны нашар гидравликалық жағдайларды еңсере алмайды.

Жұмыс pH терезесін қалай белгілеуге болады

Ең сенімді тәсіл — нақты қондырғы жағдайларын көрсететін құрылымдалған банка сынақтары тізбегі. Сынақтар қалыпты кіріс суды, сондай-ақ жоғары лайлылық, төмен сілтілік, жоғары түс немесе айнымалы өнеркәсіптік төгінді сияқты қиын кезеңдерді сипаттайтын суды қамтуы тиіс.

1. Тазартылмаған судың pH-ын, сілтілігін, лайлылығын, температурасын, түсін және белгілі бір процеске тән кез келген ластағышты өлшеңіз.
2. Тек бір бейтарап жағдайды сынаудың орнына күтілетін жұмыс аймағының айналасында бірнеше pH нүктесін таңдаңыз.
3. Әрбір pH нүктесінде тұрақты жылдам араластыру және үлпектеу жағдайларын пайдаланып, полимерлі темір сульфатының әртүрлі дозаларын сынаңыз.
4. Барлық ыдыстарға бірдей тұну уақытын беріңіз, содан кейін мөлдірленген су лайлылығын, үлпек өлшемін, тұну қасиетін, түсті кетіруді және көрінетін қалдық темірді салыстырыңыз.
5. Ең перспективалы жағдайларды жаңа үлгілермен қайталаңыз. Егер үлгі репрезентативті болмаса, бір ғана жақсы банка жаңылыстыруы мүмкін.
6. Бір нақты pH мақсатын емес, практикалық жұмыс жолағын белгілеңіз. Жолақ кіріс ағынның қалыпты өзгерістеріне және аспаптардың төзімділігіне мүмкіндік беруі тиіс.

Ең жақсы жағдай әдетте ең ірі үлпектерді түзетін жағдай емес, ең төмен орынды химиялық шығынмен тұрақты бөлуді қамтамасыз ететін жағдай болып табылады. Ірі үлпектер жеңіл, осал немесе сүзуге қиын болуы мүмкін. Тазартылған су лайлылығы, шламның мінез-құлқы және кейінгі сүзу — шешім қабылдаудың жақсырақ критерийлері.

Үлпектер сізге нені көрсетеді

Өлшемдермен бірге түсіндірілген кезде визуалды бақылау пайдалы болып қала береді. Қолайлы pH кезінде үлпектер, әдетте, жылдам араластыру кезеңінен кейін пайда бола бастайды, баяу араластыру кезінде өседі және тығыз қабатқа тұнады. Супернатант тұрақты тат түсті немесе сары-қоңыр тұмансыз айқынырақ болуы тиіс.

Ұсақ, шаң тәрізді, қызыл-қоңыр бөлшектер темір гидроксидінің мақсатты қатты заттарды тиімді ұстамай тұнуын көрсетуі мүмкін. Бұл қолайсыз pH кезінде орын алуы мүмкін, бірақ артық дозалау немесе химикаттың нашар таралуы да себеп болуы ықтимал. Түзілгеннен кейін ыдырайтын жұмсақ үлпектер көбінесе үлпектеу уақытының жеткіліксіздігін, шамадан тыс ығысу күшін немесе тазарту химиясының сәйкессіздігін көрсетеді. Көрінетін үлпектің мүлде болмауы дозаның жеткіліксіздігін, төмен сілтілікті, өте қолайсыз pH-ты немесе басқа тазарту ретін талап ететін ластағыштарды көрсетуі мүмкін.

Қалдық темірді тек өнім сапасының мәселесі ретінде қарастыруға болмайды. Ол коагуляция процесі темір түрлерін тиімді ұстап, бөліп жатпағанын білдіруі мүмкін. Тазартудан кейінгі pH-ты, дозаны, араластыру жағдайларын, тұну тиімділігін және сүзгі жүктемесін бірге қарап шығыңыз.

Әртүрлі сулар әртүрлі pH шешімдерін қажет етеді

Маусымдық лайлылығы бар жерүсті суы үшін бейтарапқа жақын диапазон көбінесе тұрақты бастапқы нүктені қамтамасыз етеді. Ағын көбейген кезеңдерде бөлшектер жүктемесінің артуы дозаны қайта оңтайландыруды талап етуі мүмкін, алайда сілтілік жеткілікті болса, ең жақсы pH қолданыстағы жұмыс диапазонына жақын болып қалуы мүмкін.

Еріген табиғи органикалық заты бар түсті су минералды лайлылықтан өзгеше жауап беруі мүмкін. Түсті кетіру органикалық заттардың сипатына қарай, жай сазды кетіруге қарағанда қышқылдырақ жағдайды талап етуі мүмкін. Оператор тек көрінетін үлпек өлшемі үшін оңтайландырмай, түс пен лайлылық нәтижелерін салыстыруы тиіс.

Өнеркәсіптік ағынды су одан да мұқият тәсілді қажет етеді. Құрамында металл бар ағындар, эмульсиялар, беттік-белсенді заттар, фосфаттар, сульфидтер немесе құбылмалы pH темір химиясын әрқайсысы өзгерте алады. Қалқыма қатты заттарды тиімді кетіретін pH еріген металдарды тұндыратын немесе фосфорды азайтатын pH болмауы мүмкін. Егер бірнеше ластағышты кетіру қажет болса, процеске кезең-кезеңімен реттеу, тотығу, полимерлік көмекші реагент немесе бөлек тұндыру кезеңі қажет болуы мүмкін.

Қосалқы химикаттар тазарту тізбегіндегі нақты қызметіне сәйкес таңдалуы тиіс. Мысалы, натрий полиакрилаты өнеркәсіптік құрамдарда әдетте диспергатор, тұрақтандырғыш, жуғыш зат құрамдасы немесе қақ түзілуін бақылау материалы ретінде қолданылады; ол темір коагулянтын тікелей алмастырмайды. Су өңдеуге арналған құрамдар осы функцияларды қажет ететін жағдайда,Натрий полиакрилаты CAS#9003-04-7 оның қалқыма қатты заттарға және кейінгі тазартуға әсері түсінікті болуы үшін коагуляция химиясынан бөлек бағалануы тиіс.

Процесті бір көрсеткішке емес, диапазонға сай басқарыңыз

Сынақтар тиімді pH жолағын анықтағаннан кейін, күнделікті бақылау процесті осы жолақтан шығара алатын жағдайларды қадағалауы тиіс: кіріс ағынның pH-ы, сілтілік, коагулянт дозасы, мөлдірленген су лайлылығы, шламның сыртқы түрі және кез келген тиісті кейінгі сүзгі көрсеткіштері. Коагулянт қосылғанға дейінгі және кейінгі pH-ты тіркеу химикат шығынының қолжетімді буферді тұтынып жатқанын анықтауға көмектеседі.

Полимерлі темір сульфатының кенеттен көбірек қажет болуы жеткізілген өнім өзгерді дегенді автоматты түрде білдірмейді. Кіріс суда коллоидтар көбірек, сілтілік төменірек, органикалық жүктеме басқа немесе кедергі келтіретін химикаттар болуы мүмкін. Керісінше, өнімділікті жақсартатындай көрінетін pH реттеуі жай ғана сілтілік тапшылығын түзетуі мүмкін. Тазарту жүйесін өзара байланысқан процесс ретінде қарастыру дозаны қажетсіз арттырудың алдын алады.

Көптеген қолданбалар үшін pH 6.0–8.5 аралығынан бастаңыз, өнімділікті репрезентативті банка сынақтары арқылы тексеріңіз және мөлдірленген су сапасы мен шламның мінез-құлқына негізделген жұмыс терезесін анықтаңыз. Бұл тәсіл pH-ты оқшауланған сан ретінде қарастырудан гөрі сенімдірек жауап береді.