การวิเคราะห์สาเหตุของการลอยตัวของตะกอนในการแข็งตัวและการตกตะกอนในการทดลองขนาดเล็ก-

บทนำ เมื่อเริ่มใช้งานระบบน้ำเสีย จำเป็นต้องมีการทดลองการตกตะกอนและการตกตะกอนขนาดเล็ก- ปรากฏการณ์ของตะกอนลอยในระหว่างการทดลองเหล่านี้เป็นปัญหาที่พบบ่อยแต่ก็คุ้มค่าที่จะวิเคราะห์ในเชิงลึก ซึ่งมักจะบ่งชี้ว่าต้องมีการปรับเปลี่ยนประเด็นสำคัญอย่างน้อยหนึ่งประเด็นของกระบวนการทดลอง

สาเหตุหลักที่ทำให้ก้อนลอยแทนที่จะจมคือความหนาแน่นของฟองน้อยกว่าน้ำหรือได้รับการสนับสนุนจากแรงภายนอก เช่น ฟองอากาศ เราสามารถตรวจสอบและแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างเป็นระบบจากประเด็นต่อไปนี้:

I. การวิเคราะห์สาเหตุหลักและแนวทางแก้ไข

1. ปัญหาการให้ยา PAC (โพลีอลูมิเนียมคลอไรด์)

สาเหตุ:

• ปริมาณไม่เพียงพอ: อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์คอลลอยด์ที่ผลิตโดยไฮโดรไลซิสไม่เพียงพอที่จะทำให้ประจุของอนุภาคคอลลอยด์ในน้ำเป็นกลางได้อย่างสมบูรณ์ โดยไม่สามารถก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่และหนาแน่นได้
• ปริมาณที่มากเกินไป: PAC ที่มากเกินไปจะทำให้ประจุที่พื้นผิวของอนุภาคคอลลอยด์กลับด้าน (จากลบไปเป็นบวก) นำไปสู่การฟื้นฟูคอลลอยด์และความยากลำบากในการรวมตัว ในขณะเดียวกัน การไฮโดรไลซิสของเกลืออะลูมิเนียมที่มากเกินไปจะใช้ความเป็นด่าง ซึ่งอาจทำให้น้ำมีความเป็นกรด และอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์คอลลอยด์ที่เกิดขึ้นจะเบาเกินไป

โซลูชั่น:

• ทำการทดสอบบีกเกอร์เพื่อกำหนดปริมาณที่เหมาะสมที่สุด โดยทั่วไป ให้เริ่มต้นด้วย 50 มก./ลิตร และค่อยๆ เพิ่มขึ้น (เช่น 50, 100, 150, 200 มก./ลิตร) โดยสังเกตการก่อตัวของตะกอนและการตกตะกอน
• ตรวจสอบว่าสารละลาย PAC หมดอายุแล้วหรือไม่ (เช่น เนื่องจากใช้เวลาเตรียมการมากเกินไปหรือการตกตะกอนของไฮโดรไลซิส) แนะนำให้ใช้สารละลายที่เตรียมสดใหม่

2. ปัญหาการให้ยา PAM (โพลีอะคริลาไมด์)

สาเหตุ:

• สำหรับน้ำเสียทั่วไป ควรใช้ PAM ประจุบวก เนื่องจากอนุภาคคอลลอยด์มักจะมีประจุลบ
• หากใช้ PAM แบบประจุลบอย่างไม่ถูกต้อง มันจะขับไล่อนุภาคที่มีประจุลบ ทำให้การเชื่อมต่อทำได้ยาก
• หากใช้ PAM แบบไม่มีประจุในทางที่ผิด การชาร์จที่ไม่ตรงกันอาจทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่ดี
• ลำดับการให้ยาไม่ถูกต้อง: ต้องเพิ่ม PAC ก่อนเพื่อให้สามารถผสมและทำให้เสถียรได้อย่างรวดเร็ว หลังจากช่วงเวลาประมาณ 1-2 นาที ควรเพิ่ม PAM เพื่อช่วยในการผสมและจับตัวเป็นก้อนอย่างช้าๆ การกลับคำสั่งหรือช่วงเวลาสั้นเกินไปจะลดประสิทธิภาพลงอย่างมาก
• ปริมาณที่มากเกินไป: PAM เป็นโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนัก-โมเลกุล-สูง การใช้งานมากเกินไปสามารถสร้างเอฟเฟกต์ "ห่อหุ้ม-" ซึ่งทำให้ตะกอนลอยตัว โดยมีปริมาณน้ำสูงและความหนาแน่นต่ำ จึงทำให้ลอยได้ นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดที่ทำให้ฝูงลอยน้ำ
• การเลือกประเภท PAM ไม่ถูกต้อง:
• ความเข้มข้นของ PAM สูงเกินไปหรือละลายไม่เพียงพอ: สิ่งนี้นำไปสู่การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอในน้ำเสีย ปริมาณส่วนเกินอยู่เฉพาะที่ และการก่อตัวของ "กอ" ที่ลอยอยู่

โซลูชั่น:

• ปฏิบัติตามคำสั่ง "PAC ก่อน แล้วตามด้วย PAM" อย่างเคร่งครัด และควบคุมช่วงเวลาอย่างระมัดระวัง
• ทำการทดสอบโดยลดปริมาณ PAM ลงอย่างมาก ปริมาณของ PAM มักจะน้อยมาก อาจอยู่ที่ 1-5 มก./ลิตร หรือต่ำกว่านั้นด้วยซ้ำ ลองเริ่มต้นด้วย 0.5 มก./ลิตร และเพิ่มขึ้นทีละน้อย
• ยืนยันว่ามีการใช้ PAM ประจุบวก ปรึกษาซัพพลายเออร์หรือดูคำแนะนำผลิตภัณฑ์
• จะต้องคนและละลายสารละลาย PAM อย่างทั่วถึง (ปกติจะใช้เวลาประมาณ 40-60 นาที) ความเข้มข้นที่แนะนำคือ 0.1%-0.3% (ส่วนต่อพันถึงสามส่วนในพันส่วน)

3. ลักษณะคุณภาพน้ำเสีย

สาเหตุ:

• ระดับน้ำมันหรืออินทรียวัตถุในน้ำสูง: สารเหล่านี้มีความหนาแน่นต่ำ และเมื่อถูกห่อหุ้มด้วยฟล็อค จะช่วยลดความหนาแน่นโดยรวม
• ปริมาณเกลือหรือสารลดแรงตึงผิวที่มากเกินไป: สิ่งนี้อาจส่งผลต่อผลไฮโดรไลซิสและการทำให้ประจุเป็นกลางของรีเอเจนต์
• ปริมาณสารอินทรีย์ที่มากเกินไปในน้ำ: ทำให้เกิดก้อน "เหนียว" ที่ห่อหุ้มฟองอากาศ

โซลูชั่น:

• หากเป็นไปได้ ควรทำความเข้าใจแหล่งที่มาและส่วนประกอบหลักของน้ำเสีย
• ลองปรับค่า pH ดูครับ ช่วง pH ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ PAC โดยทั่วไปคือ 6.5-7.5 ค่า pH ที่ต่ำหรือสูงเกินไปจะส่งผลต่อสัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิส ปรับ pH ด้วย NaOH หรือกรดเจือจางแล้วลองอีกครั้ง
• พิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการปรับสภาพ (เช่น การแยกน้ำมัน) หรือไม่

4. การดำเนินการทดลองและสภาวะทางชลศาสตร์

สาเหตุ:

• ขั้นตอนการจ่าย PAC: ต้องผสมอย่างรวดเร็วและเข้มข้น (เช่น 250-300 รอบต่อนาที 30-60 วินาที) เพื่อให้แน่ใจว่ารีเอเจนต์จะกระจายตัวในทันทีและสม่ำเสมอ
• ขั้นตอนการเติม PAM: ต้องใช้การผสมอย่างช้าๆ และอ่อนโยน (เช่น 40-60 รอบต่อนาที 10-20 นาที) เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของฟองโดยไม่ทำลายพวกมัน
• ความเข้มและเวลาที่ผสมไม่เหมาะสม:
• อากาศที่เข้ามาระหว่างการผสม: การผสมแรงๆ หรือการวางเครื่องกวนที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้อากาศปริมาณมากเข้าไปในน้ำ ทำให้เกิดฟองขนาดเล็กที่เกาะติดกับฟองสบู่และทำให้ลอยได้
• เวลาตกตะกอนไม่เพียงพอ: ฝูงปลายังอัดแน่นและเกาะตัวไม่เต็มที่
• อุณหภูมิของน้ำต่ำ: เมื่ออุณหภูมิของน้ำต่ำกว่า 10 องศา อัตราการไฮโดรไลซิสและปฏิกิริยาช้าลง ส่งผลให้ฟล็อปชันมีขนาดเล็กและหลวม

โซลูชั่น:

• ควบคุมขั้นตอนและความเข้มข้นของการผสมสองขั้นตอน{0}}อย่างเคร่งครัด
• ตรวจสอบความลึกของเครื่องกวนเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดกระแสน้ำไหลวนบนพื้นผิวของเหลวที่นำอากาศเข้าไป
• ปล่อยให้เวลาในการตกตะกอนเพียงพอ (เช่น 30 นาที) และสังเกตการเปลี่ยนแปลงตลอดกระบวนการอย่างระมัดระวัง

ครั้งที่สอง สรุปขั้นตอนการแก้ไขปัญหาด่วน

1. ลดขนาดยา: ลดปริมาณ PAM ที่เพิ่มลงอย่างมาก นี่เป็นตัวแปรที่น่าจะเป็นไปได้และง่ายที่สุดในการปรับเปลี่ยน

2.ตรวจสอบลำดับ: ยืนยันลำดับการให้ยาโดยใช้ PAC → (กวนอย่างรวดเร็วเป็นเวลา 1-2 นาที) → PAM → (กวนช้าๆ)

3.ตรวจสอบความถูกต้องของรีเอเจนต์:

• เตรียมน้ำเสียจำลองโดยใช้น้ำสะอาดและดินเหนียวมาตรฐาน (เช่น ดินขาว) เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของ PAC/PAM และขจัดปัญหาการปิดใช้งานรีเอเจนต์
• ยืนยันประเภท PAM

4. เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ:

• ทำการทดสอบขวดอย่างเป็นระบบ โดยทดสอบปริมาณ PAC ที่แตกต่างกัน (ด้วย PAM จำนวนเล็กน้อยคงที่) และปริมาณ PAM ที่แตกต่างกัน (ด้วยปริมาณ PAC ที่เหมาะสมคงที่คงที่) ในบีกเกอร์หลายตัว
• ตรวจสอบและปรับความเร็วและเวลาในการกวนเร็วและช้า

5.สังเกตรายละเอียด:

• ตะกอนลอยเกิดขึ้นระหว่างการกวนหรือหลังจากการตกตะกอนหรือไม่? การลอยตัวระหว่างการกวนมักเกี่ยวข้องกับฟองอากาศ ในขณะที่การลอยตัวหลังการตกตะกอนมักเกี่ยวข้องกับฟองอากาศที่เบาเกินไป
• สังเกตสัณฐานวิทยาของฝูง: พวกมันมีขนาดใหญ่และเป็นปุยเมฆ-เหมือน (อาจเป็นเพราะ PAM ที่มากเกินไป) หรือมีขนาดเล็กและขุ่น (PAC ไม่เพียงพอหรือมีการผสมไม่เพียงพอ)