Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Pekin Guoneng Zhongdian Enerji Tasarrufu ve Çevre Koruma Teknolojisi A.Ş., Pekin 100022; 2. Çin Petrol Üniversitesi (Pekin), Pekin 102249)
Özet: Atık su ve atık kalıntısı arıtma alanında, PAC ve PAM yaygın olarak flokülant ve koagülant yardımcı maddeler olarak kullanılmaktadır. Bu makale, PAC-PAM kombinasyonunun farklı alanlardaki uygulama etkisini ve araştırma durumunu tanıtmakta, farklı araştırmacıların PAC-PAM kombinasyonuna ilişkin anlayış ve görüşlerini kısaca açıklamaktadır ve farklı deneysel ve saha koşulları altında PAC-PAM'ın uygulama gereksinimlerini ve prensiplerini kapsamlı bir şekilde analiz etmektedir. İncelemenin içeriği ve analiz sonuçlarına göre, bu makale, çeşitli çalışma koşullarında uygulanan PAC-PAM'ın iç prensibini ortaya koymakta ve PAC ile PAM kombinasyonunun da dezavantajları olduğunu, uygulama şeklinin ve dozajının özel duruma göre belirlenmesi gerektiğini belirtmektedir.
Anahtar kelimeler: polialüminyum klorür; poliakrilamid; su arıtma; flokülasyon
0 Giriş
Endüstriyel alanda, atık su ve benzeri atıkların arıtılmasında polialüminyum klorür (PAC) ve poliakrilamid (PAM)'in birlikte kullanımı olgun bir teknoloji zinciri oluşturmuştur, ancak ortak etki mekanizması net değildir ve çeşitli alanlardaki farklı çalışma koşulları için dozaj oranı da farklıdır.
Bu çalışma, yurt içi ve yurt dışındaki çok sayıda ilgili literatürü kapsamlı bir şekilde analiz etmekte, PAC ve PAM'ın birleştirme mekanizmasını özetlemekte ve çeşitli sektörlerdeki PAC ve PAM'ın gerçek etkileriyle birlikte çeşitli ampirik sonuçlara ilişkin kapsamlı istatistikler sunmaktadır; bu da ilgili alanlarda yapılacak daha ileri araştırmalar için yol gösterici niteliktedir.
1. PAC-PAM'in yurt içi uygulama araştırma örneği
PAC ve PAM'ın çapraz bağlama etkisi hayatın her alanında kullanılmaktadır, ancak dozaj ve destekleyici tedavi yöntemleri farklı çalışma koşulları ve tedavi ortamları için farklılık göstermektedir.
1.1 Evsel atık su ve belediye çamuru
Zhao Yueyang (2013) ve diğerleri, kapalı alan testi yöntemi kullanarak PAM'ın PAC ve PAFC'ye pıhtılaştırıcı yardımcı madde olarak pıhtılaşma etkisini test ettiler. Deney, PAM pıhtılaşmasından sonra PAC'nin pıhtılaşma etkisinin büyük ölçüde arttığını ortaya koydu.
Wang Mutong (2010) ve diğerleri, bir kasabadaki evsel atık sulara PAC + PA'nın arıtma etkisini incelemiş ve ortogonal deneyler yoluyla KOİ giderme verimliliğini ve diğer göstergeleri araştırmıştır.
Lin Yingzi (2014) ve diğerleri, su arıtma tesisinde PAC ve PAM'ın algler üzerindeki geliştirilmiş pıhtılaşma etkisini incelemiştir. Yang Hongmei (2017) ve diğerleri, kimchi atık suyunda kombine kullanımın arıtma etkisini incelemiş ve optimum pH değerinin 6 olduğunu tespit etmiştir.
Fu Peiqian (2008) ve diğerleri, geri dönüşümlü suya uygulanan kompozit flokülantın etkisini incelemiştir. Su örneklerindeki bulanıklık, toplam fosfor (TP), kimyasal oksijen ihtiyacı (COD) ve fosfat gibi safsızlıkların giderilme etkilerini ölçerek, kompozit flokülantın her türlü safsızlık üzerinde iyi bir giderim etkisine sahip olduğunu bulmuşlardır.
Cao Longtian (2012) ve diğerleri, Kuzeydoğu Çin'de kışın düşük sıcaklık nedeniyle su arıtma işleminde görülen yavaş reaksiyon hızı, hafif topaklar ve batma zorluğu sorunlarını çözmek için kompozit flokülasyon yöntemini benimsemiştir.
Liu Hao (2015) ve diğerleri, evsel atık sulardaki zor çökelen ve bulanıklığı azaltan süspansiyonlarda kompozit flokülantın arıtma etkisini incelemiş ve PAM ve PAC eklenirken belirli miktarda PAM flokülantı eklenmesinin nihai arıtma etkisini artırabileceğini bulmuştur.
1.2 Baskı ve boyama atık suları ve kağıt üretim atık suları
Zhang Lanhe (2015) ve diğerleri, kağıt üretim atık suyunun arıtılmasında kitosan (CTS) ve pıhtılaştırıcı maddenin koordinasyon etkisini incelemiş ve kitosan eklenmesinin daha iyi sonuç verdiğini tespit etmiştir.
Kimyasal oksijen ihtiyacı (COD) ve bulanıklık giderme oranları sırasıyla %13,2 ve %5,9 oranında artırılmıştır.
Xie Lin (2010), kağıt üretim atık suyunun PAC ve PAM ile birlikte arıtılmasının etkisini incelemiştir.
Liu Zhiqiang (2013) ve diğerleri, baskı ve boyama atık sularını arıtmak için kendi ürettikleri PAC ve PAC kompozit flokülantı ultrasonik yöntemle birleştirdiler. pH değeri 11 ile 13 arasında olduğunda, önce PAC eklenip 2 dakika karıştırılması, ardından PAC eklenip 3 dakika karıştırılması durumunda en iyi arıtma etkisinin elde edildiği sonucuna varıldı.
Zhou Danni (2016) ve diğerleri, PAC + PAM'ın evsel atık su üzerindeki arıtma etkisini incelemiş, biyolojik hızlandırıcı ve biyolojik panzehirin arıtma etkilerini karşılaştırmış ve PAC + PAM'ın yağın giderilmesinde biyolojik arıtma yönteminden daha iyi olduğunu, ancak su kalitesi toksisitesinde PAC + PAM'ın biyolojik arıtma yönteminden çok daha iyi olduğunu bulmuşlardır.
Wang Zhizhi (2014) ve diğerleri, kağıt üretiminin orta aşama atık suyunun PAC + PAM koagülasyonu yöntemiyle arıtılmasını incelemiştir. PAC dozajı 250 mg/L, PAM dozajı 0,7 mg/L ve pH değeri neredeyse nötr olduğunda, KOİ giderme oranı %68'e ulaşmaktadır.
Zuo Weiyuan (2018) ve diğerleri, Fe3O4 / PAC / PAM'ın karışık flokülasyon etkisini incelemiş ve karşılaştırmıştır. Testler, üçünün oranının 1:2:1 olduğunda baskı ve boyama atık sularının arıtımında en iyi sonucu verdiğini göstermektedir.
LV Sining (2010) ve diğerleri, PAC + PAM kombinasyonunun orta aşama atık su üzerindeki arıtma etkisini incelemiştir. Araştırma, kompozit flokülasyon etkisinin asidik ortamda (pH 5) en iyi olduğunu göstermektedir. PAC dozu 1200 mg/L, PAM dozu 120 mg/L olup, CO2 giderme oranı %60'ın üzerindedir.
1.3 Kömür kimyasal atık suyu ve rafineri atık suyu
Yang Lei (2013) ve diğerleri, kömür endüstrisi atık sularının arıtılmasında PAC + PAM'ın pıhtılaşma etkisini incelemiş, farklı oranlardaki kalıntı bulanıklığı karşılaştırmış ve farklı başlangıç bulanıklığına göre ayarlanmış PAM dozajını vermiştir.
Fang Xiaoling (2014) ve diğerleri, rafineri atık suyunda PAC + Chi ve PAC + PAM'ın pıhtılaşma etkisini karşılaştırdılar. PAC + Chi'nin daha iyi pıhtılaşma etkisine ve daha yüksek KOİ giderme verimliliğine sahip olduğu sonucuna vardılar. Deneysel sonuçlar, optimum karıştırma süresinin 10 dakika ve optimum pH değerinin 7 olduğunu gösterdi.
Deng Lei (2017) ve diğerleri, PAC + PAM'ın sondaj sıvısı atık suyundaki pıhtılaşma etkisini incelemiş ve KOİ giderme oranının %80'in üzerine çıktığını belirtmiştir.
Wu Jinhua (2017) ve diğerleri, koagülasyon yöntemiyle kömür kimyasal atık suyunun arıtılmasını incelemiştir. PAC konsantrasyonu 2 g/L ve PAM konsantrasyonu 1 mg/L'dir. Deney, en iyi pH değerinin 8 olduğunu göstermiştir.
Guo Jinling (2009) ve diğerleri, kompozit flokülasyonun su arıtma etkisini incelemiş ve PAC dozajının 24 mg/L ve PAM dozajının 0,3 mg/L olduğu durumlarda en iyi arıtma etkisinin elde edildiğini belirtmiştir.
Lin Lu (2015) ve ark. farklı koşullar altında emülsifiye edilmiş yağ içeren atık suda PAC-PAM kombinasyonunun flokülasyon etkisini incelemiş ve tek flokülantın etkisiyle karşılaştırmıştır. Son dozaj şu şekildedir: PAC 30 mg/L, PAM 6 mg/L, ortam sıcaklığı 40 ℃, nötr pH değeri ve 30 dakikadan fazla çökelme süresi. En uygun koşullar altında, KOİ giderme verimliliği yaklaşık %85'e ulaşmaktadır.
2. Sonuç ve Öneriler
Polialüminyum klorür (PAC) ve poliakrilamid (PAM) kombinasyonu, hayatın her alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Atık su ve çamur arıtma alanında büyük bir potansiyele sahiptir ve endüstriyel değeri daha da araştırılmalıdır.
PAC ve PAM'ın birleşme mekanizması esas olarak PAM makromoleküler zincirinin mükemmel esnekliğine, PAC'deki Al3+ ve PAM'deki –O ile birleşerek daha kararlı bir ağ yapısı oluşturmasına bağlıdır. Bu ağ yapısı, katı parçacıklar ve yağ damlacıkları gibi diğer safsızlıkları da kararlı bir şekilde sarabilir; bu nedenle, özellikle yağ ve suyun bir arada bulunduğu atık sular için mükemmel bir arıtma etkisine sahiptir.
Aynı zamanda, PAC ve PAM kombinasyonunun da dezavantajları vardır. Oluşan flokülatın su içeriği yüksektir ve kararlı iç yapısı, ikincil arıtma için daha yüksek gereksinimlere yol açar. Bu nedenle, PAC'nin PAM ile birleştirilmesinin daha da geliştirilmesi hala zorluklar ve engellerle karşı karşıyadır.
Yayın tarihi: 09.10.2021