Dlaczego odciek ze składowiska jest trudny do odbarwienia

Skład odcieku ze składowiska zmienia się wraz z wiekiem składowiska. Młody odciek może zawierać stosunkowo biodegradowalną materię organiczną, podczas gdy dojrzały odciek często zawiera wyższą proporcję związków opornych, azotu amoniakalnego, soli i ciemnych substancji huminowych.

Wyzwanie związane z obróbką może obejmować:

• Silny brązowy, czarny lub żółty kolor
• Wysokie ChZT o ograniczonej biodegradowalności
• Drobne cząstki koloidalne
• Wysoka zasadowość
• Zmienne zawieszone ciała stałe
• Wysoki azot amoniakalny
• Niespójna reakcja na konwencjonalne koagulanty
• Słabe osadzanie się lub unoszenie osadu
• Szybkie zmiany po obfitych opadach deszczu

Ponieważ te zanieczyszczenia mają różne właściwości chemiczne i fizyczne, jeden koagulant może nie być w stanie skutecznie ich wszystkich usunąć.

Co się dzieje, gdy stosuje się sam PAC?

PAC hydrolizuje w wodzie i tworzy dodatnio naładowane gatunki oraz osady wodorotlenku glinu. Gatunki te neutralizują ujemnie naładowane cząstki i wychwytują je poprzez koagulację i flokulację zmiatającą. Mechanizm ten dobrze działa w przypadku wielu zawieszonych i koloidalnych zanieczyszczeń.

Jednak sam PAC może mieć trudności, gdy:

• Większość koloru jest rozpuszczona, a nie zawieszona
• Kolorowe związki organiczne mają silną stabilność chemiczną
• Ścieki mają wysokie stężenie substancji huminowych
• Dawka PAC obniża pH poniżej optymalnego zakresu
• Powstałe mikroflokki są zbyt małe, aby się osadzić
• Nadmierna ilość PAC powoduje dodatkowy osad bez wystarczającej poprawy koloru

Proste zwiększenie dawki PAC może podnieść koszty obróbki i objętość osadu, zapewniając jedynie ograniczone dodatkowe oczyszczenie. Wielostopniowe podejście chemiczne może zapewnić bardziej kontrolowaną obróbkę.

Cztery funkcje wymagane do skutecznego oczyszczania

Wartość procesu wynika nie tylko z produktów chemicznych, ale także z ich stosowania we właściwej kolejności.

Dlaczego kolejność nie może być losowa

Każdy etap przygotowuje ścieki do następnego etapu. Jeśli PAC zostanie dodany jako pierwszy, może zostać zużyty przez łatwo dostępne zawieszone ciała stałe, zanim trudne barwiące związki organiczne zostaną odpowiednio zdestabilizowane.

Jeśli PAM zostanie dodany zbyt wcześnie, może oddziaływać z nieobrobionymi cząstkami i rozpuszczonymi chemikaliami, zwiększając zużycie polimeru i tworząc słabe lub nieregularne kłaczki. Jeśli pH zostanie wyregulowane przed PAC, ale nie zostanie sprawdzone później, koagulant może ponownie obniżyć pH i wyprowadzić proces poza preferowany zakres.

Prawidłowa kolejność dozowania poprawia wydajność chemiczną i ułatwia powtarzalność testów słoikowych.

Zalecana strategia mieszania

Szybkie mieszanie

Szybkie mieszanie stosuje się po dodaniu środka do odbarwiania wody i PAC. Jego celem jest szybkie rozprowadzenie każdego chemikalu i promowanie kontaktu z zanieczyszczeniami. Typowe laboratoryjne warunki referencyjne mogą obejmować około 1000 obr./min przez 30-60 sekund, w zależności od testera słoikowego i objętości próbki.

Regulacja pH

Zmierz pH po koagulacji PAC i stopniowo dodawaj zasadę. Unikaj dodawania dużej ilości na raz, ponieważ lokalne strefy o wysokim pH mogą wpływać na rozwijające się kłaczki.

Wolne mieszanie

Po dodaniu anionowego PAM zmniejsz prędkość mieszania. Wolniejszy etap mieszania wynoszący około 200 obr./min przez dwie do trzech minut może być użyty jako punkt odniesienia, w zależności od sprzętu. Celem jest umożliwienie tworzenia mostków polimerowych bez łamania nowo powstałych kłaczków.

Jak zoptymalizować dawki chemiczne

Dawki użyte w jednym teście odcieku ze składowiska powinny być traktowane jako warunki testowe, a nie uniwersalne zalecenia. Właściwy program optymalizacji powinien porównywać:

• Kilka dawek środka odbarwiającego
• Kilka dawek PAC na wybranym poziomie środka odbarwiającego
• Różne końcowe wartości pH
• Wiele gatunków anionowego PAM
• Różne poziomy dawkowania PAM
• Zachowanie podczas osiadania w porównaniu do flotacji
• Objętość i odwadnialność osadu

Najlepsza obróbka niekoniecznie jest testem z najniższym widocznym kolorem. Należy również wziąć pod uwagę całkowitą dawkę chemiczną, produkcję osadu, szybkość separacji i wymagania dotyczące dalszej obróbki.

Co należy zmierzyć po teście słoikowym?

Porównanie wizualne jest przydatne do przesiewania, ale do potwierdzenia wydajności wymagane są pomiary laboratoryjne.

• Kolor
• Mętność
• ChZT
• Całkowita zawiesina
• Azot amoniakalny
• pH
• Przewodność
• Objętość osadu
• Szybkość osiadania
• Pozostały glin, tam gdzie ma to zastosowanie
• Zachowanie podczas filtracji lub odwadniania

Testowanie tych parametrów zapobiega pomyleniu próbki wizualnie czystej z w pełni obrobioną wodą.

Gdzie ten proces pasuje do oczyszczalni

Proces odbarwiacz-PAC-PAM jest przede wszystkim etapem fizykochemicznego oczyszczania. Może być umieszczony w różnych punktach w zależności od projektu instalacji.

Przed obróbką biologiczną

Wstępna obróbka może zmniejszyć zawieszone ciała stałe, kolor i część obciążenia organicznego trafiającego do systemu biologicznego. Może to pomóc chronić dalszą obróbkę przed nagłymi wahaniami dopływu.

Po obróbce biologicznej

Proces może być stosowany jako etap polerowania, gdy obróbka biologiczna pozostawia resztkowy kolor, materię zawieszoną lub nierozpuszczalne zanieczyszczenia organiczne.

Przed obróbką membranową

Oczyszczanie może zmniejszyć zawieszone ciała stałe i obciążenie koloidalne przed ultrafiltracją, nanofiltracją lub odwróconą osmozą. Należy jednak ocenić kompatybilność membran i poziomy pozostałych chemikaliów.

Przed utlenianiem zaawansowanym

Wcześniejsze usuwanie skumulowanych zanieczyszczeń może zmniejszyć ilość utleniacza zużywanego przez niecelowe ciała stałe i barwiące związki.

Sedymentacja czy flotacja z rozpuszczonym powietrzem?

Ostateczna metoda separacji powinna być zgodna z rzeczywistym zachowaniem osadu. Sedymentacja jest odpowiednia, gdy wytworzone kłaczki są gęste i skutecznie się osadzają. Flotacja z rozpuszczonym powietrzem może być preferowana, gdy:

• Osad naturalnie unosi się
• Kłaczki mają niską gęstość
• Obecny jest olej lub gaz
• Osiadanie jest powolne
• Wymagany jest kompaktowy system separacji

Co ta kombinacja może, a czego nie może osiągnąć

Proces jest zaprojektowany głównie w celu poprawy:

• Redukcja koloru
• Koagulacja
• Tworzenie się kłaczków
• Usuwanie zawieszonych ciał stałych
• Separacja ciało stałe-ciecz

Może również usunąć część ChZT związanego z zawieszoną, koloidalną lub koagulowalną materią organiczną. Nie należy go jednak przedstawiać jako kompletnego rozwiązania dla:

• Azot amoniakalny
• Wysokie stężenia rozpuszczonych soli
• Wszystkie oporne rozpuszczone ChZT
• Każdy ciężki metal
• Toksyczność biologiczna
• Zgodność z ostatecznym rozładowaniem

Odciek ze składowiska zazwyczaj wymaga ciągu technologicznego, a nie pojedynczego etapu chemicznego.

Częste błędy w obróbce

Zwiększanie PAC bez testu dawkowania

Więcej PAC nie zawsze oznacza lepsze usuwanie koloru. Nadmierna ilość PAC może zwiększyć objętość osadu, obniżyć pH i podnieść koszty obróbki.

Ignorowanie pH po dodaniu PAC

Początkowe pH może wydawać się odpowiednie, ale PAC może je znacząco zmienić. Zawsze mierz pH przed dodaniem PAM.

Dodawanie PAM przy wysokiej prędkości mieszania

Wysokie ścinanie może łamać łańcuchy polimerowe lub uszkadzać rozwijające się kłaczki. PAM wymaga kontrolowanego, delikatnego mieszania.

Wybór PAM tylko po nazwie produktu

Różne gatunki anionowego PAM różnią się masą cząsteczkową i gęstością ładunku. Wybór gatunku powinien opierać się na wydajności wody i osadu.

Ocena wyniku tylko na podstawie wyglądu

Czystrzejsza próbka może nadal zawierać wysokie ChZT, azot amoniakalny lub rozpuszczone sole. Analiza laboratoryjna pozostaje niezbędna.

Często zadawane pytania