Hướng dẫn thực hành về Polyaluminum Clorua (PAC) để xử lý nước - Liều lượng, ứng dụng và an toàn

1. Polyaluminum clorua (PAC) là gì và hoạt động như thế nào

Polyalumin clorua (PAC) là chất keo tụ nhôm tiền thủy phân được sử dụng rộng rãi trong nước uống, nước thải và xử lý nước quy trình công nghiệp. Về mặt hóa học, nó là một polyme nhôm vô định hình kết hợp các loại nhôm (Al³⁺ và dạng thủy phân) thành một polyme có hóa trị cao hơn, khuyến khích sự mất ổn định nhanh chóng của chất keo và các hạt vật chất. So với nhôm sunfat (phèn chua) truyền thống, PAC thường hoạt động tốt hơn ở phạm vi độ đục cao hơn, nhiệt độ thấp hơn và trên khoảng pH rộng hơn vì dạng tiền trùng hợp của nó tạo ra các khối lớn hơn, mạnh hơn và lắng nhanh hơn.

2. Ưu điểm chính của PAC trong xử lý nước thực tế

Người vận hành chọn PAC khi họ cần quá trình đông tụ đáng tin cậy với lượng bùn thấp hơn và độ trong được cải thiện. Ưu điểm thực tế bao gồm:

• Hiệu quả khử ổn định cao hơn - loại bỏ chất hữu cơ dạng keo, độ đục và một số chất hữu cơ tự nhiên (NOM) với liều lượng thấp hơn phèn.
• Phạm vi pH hiệu quả rộng hơn (thường là pH 5,5–8,5) — giảm nhu cầu điều chỉnh pH nhiều ở nhiều nguồn nước.
• Sản xuất bùn thấp hơn và khử nước bùn dễ dàng hơn so với nhiều loại muối.
• Cải thiện hiệu suất ở nhiệt độ thấp và khi xử lý nước bị ảnh hưởng bởi tảo.

3. Các loại và lựa chọn sản phẩm PAC điển hình (tham khảo nhanh)

PAC được cung cấp ở dạng lỏng hoặc dạng bột với độ bazơ và hoạt tính Al₂O₃ (hoặc phần trăm Al) khác nhau. Việc chọn đúng loại phụ thuộc vào nguồn nước, độ chính xác của liều lượng cần thiết và các ưu tiên xử lý.

4. Quy trình kiểm tra bình và định lượng - từng bước (thực tế)

Thử nghiệm bình là phương pháp tiêu chuẩn để xác định liều PAC tối ưu và nhu cầu hỗ trợ đông máu. Thực hiện theo các bước sau để có kết quả đáng tin cậy và có thể lặp lại:

• Thu thập nước thô đại diện và ghi lại nhiệt độ, độ pH, độ dẫn điện và độ đục.
• Chuẩn bị một loạt lọ (ví dụ: 4–8) với thể tích mẫu giống nhau (500–1000 mL).
• Thêm PAC với liều lượng tăng dần trong các lọ (ví dụ: 5, 10, 15, 25, 40 mg/L tương đương với Al₂O₃). Ghi lại khối lượng/khối lượng chính xác đã sử dụng.
• Trộn nhanh (300 vòng/phút) trong 30–60 giây, sau đó trộn chậm (30–50 vòng/phút) trong 10–20 phút để tạo thành bông cặn, sau đó để lắng trong 30–60 phút.
• Đo độ đục đã lắng, độ trong của lớp nổi phía trên và độ pH. So sánh dư lượng và chọn liều lượng mang lại độ đục mục tiêu và sự thay đổi độ pH chấp nhận được.
• Nếu cần, hãy thử nghiệm bổ sung một lượng nhỏ polyme (0,05–1,0 mg/L) làm chất hỗ trợ keo tụ để cải thiện độ lắng và giảm liều PAC.

5. Phương pháp thi công và thiết bị thông dụng

PAC có thể được định lượng dưới dạng chất lỏng đậm đặc hoặc được điều chế từ bột. Những cân nhắc chung về lắp đặt và thiết bị:

• Bơm định lượng: bơm nhu động hoặc bơm màng có điều khiển tỷ lệ lưu lượng được ưa chuộng vì độ chính xác.
• Bể trộn: bể trộn bằng thép không gỉ hoặc polyetylen có khuấy trộn thích hợp để hòa tan PAC dạng bột (nếu sử dụng) và ngăn chặn sự lắng đọng.
• Máy trộn tĩnh nội tuyến có thể cải thiện sự phân tán chất keo tụ trước các bể keo tụ.
• Điểm cấp liệu: bơm PAC ngược dòng của bánh guồng trộn nhanh hoặc máy trộn tĩnh để đảm bảo tiếp xúc tốt.

6. Thực hành tốt nhất về an toàn, lưu trữ và xử lý

PAC ăn mòn một số vật liệu và có thể gây kích ứng. Xử lý an toàn ngăn ngừa thương tích cho người lao động và hư hỏng sản phẩm:

• Bảo quản: đậy kín ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp; thời hạn sử dụng thông thường thay đổi tùy theo công thức (kiểm tra dữ liệu của nhà cung cấp).
• Vật liệu xây dựng: sử dụng nhựa HDPE, polypropylene hoặc thép không gỉ (304/316) cho bể chứa và đường ống; tránh nhôm và sắt mạ kẽm cho các dung dịch đậm đặc.
• PPE: găng tay, kính bảo hộ chống văng hóa chất và tạp dề khi xử lý PAC đậm đặc; rửa mắt và tắm nên có sẵn.
• Phản ứng tràn: trung hòa các vết tràn nhỏ bằng tro soda (natri cacbonat) và xả nước; tuân theo các quy định của địa phương về việc xử lý chất rắn đông tụ.

7. Khắc phục sự cố thường gặp và hành động khắc phục

Vấn đề: Hình thành bông bùn kém hoặc lắng chậm

Các nguyên nhân có thể bao gồm liều lượng chưa đủ, năng lượng trộn không đủ, nhiệt độ thấp hoặc tải lượng chất hữu cơ quá mức. hành động:

• Tăng dần liều PAC dựa trên kết quả kiểm tra bình.
• Thêm chất keo tụ polymer liều thấp làm chất hỗ trợ bắc cầu (thử nghiệm 0,05–1,0 mg/L).
• Kiểm tra và điều chỉnh tốc độ/thời gian trộn ở các giai đoạn trộn nhanh/chậm.

Vấn đề: độ pH trôi đi hoặc lượng nhôm dư tăng

PAC có thể làm giảm độ pH một chút; giám sát lượng nhôm dư đặc biệt đối với nước uống được. hành động:

• Chạy lại bình kiểm tra trong khi đo Al và pH dư; chọn cân bằng liều lượng độ đục và yêu cầu dư lượng.
• Nếu lượng Al dư cao, hãy giảm liều lượng hoặc tăng hiệu suất lắng/lọc; đánh giá việc sử dụng chất hỗ trợ đông máu làm giảm dư lượng.

8. Bảng hướng dẫn dùng thuốc nhanh (điểm khởi đầu điển hình)

Bảng dưới đây đưa ra liều lượng khởi đầu thận trọng để thử nghiệm trong bình - luôn xác nhận bằng thử nghiệm trong bình đối với nước thô của bạn.

9. Khuyến nghị cuối cùng và danh sách kiểm tra nhà cung cấp

Khi triển khai PAC tại chỗ, hãy xác nhận những điểm này với nhà cung cấp và nhóm vận hành của bạn:

• Lấy bảng dữ liệu kỹ thuật (TDS) hiển thị hàm lượng Al hoạt động, tính bazơ, cách xử lý được khuyến nghị và thời hạn sử dụng.
• Yêu cầu hướng dẫn về khả năng tương thích vật liệu cho bể chứa, máy bơm và đường ống.
• Thực hiện kiểm tra bình định kỳ bất cứ khi nào đặc tính của nguồn nước thay đổi (theo mùa hoặc sau các hiện tượng thời tiết).
• Theo dõi lượng nhôm dư và độ đục sau khi xử lý để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn nước uống được tại địa phương.