1. Chì sò i flocculanti, i coagulanti è i cundizionatori ?
Questi agenti ponu esse divisi in e seguenti categurie secondu i sfarenti usi in u trattamentu di filtrazione di a pressa di fanghi:
Flocculante: qualchì volta chjamatu coagulante, pò esse adupratu cum'è mezzu per rinfurzà a separazione solidu-liquidu, adupratu in u tank di sedimentazione primaria, u tank di sedimentazione secundaria, u tank di flottazione è u trattamentu terziariu o u prucessu di trattamentu avanzatu.
Aiutu di coagulazione: I flocculanti ausiliari ghjocanu un rolu per migliurà l'effettu di coagulazione.
Condizionatore: Cunnisciutu ancu cum'è agente di disidratazione, hè adupratu per cundiziunà i fanghi rimanenti prima di a disidratazione, è e so varietà includenu alcuni di i flocculanti è coagulanti sopra menzionati.
2. Flocculante
I flocculanti sò una classa di sustanzi chì ponu riduce o eliminà a stabilità di precipitazione è a stabilità di polimerizazione di particelle disperse in acqua, è fà chì e particelle disperse si agglomerinu è flocculinu in aggregati per a so rimozione.
Sicondu a cumpusizione chimica, i flocculanti ponu esse divisi in flocculanti inorganici è flocculanti organici.
Flocculanti inorganici
I flocculanti inorganici tradiziunali sò sali d'aluminiu à bassa massa moleculare è sali di ferru. I sali d'aluminiu includenu principalmente sulfatu d'aluminiu (AL2(SO4)3∙18H2O), allume (AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O), aluminatu di sodiu (NaALO3), i sali di ferru includenu principalmente cloruru ferricu (FeCL3∙6H20), sulfatu ferru (FeSO4∙6H20) è sulfatu ferru (Fe2(SO4)3∙2H20).
In generale, i flocculanti inorganici anu e caratteristiche di una facile dispunibilità di materie prime, una preparazione simplice, un prezzu bassu è un effettu di trattamentu moderatu, dunque sò largamente usati in u trattamentu di l'acqua.
Flocculante polimericu inorganicu
I polimeri à basa d'idrossile è d'ossigenu di Al(III) è Fe(III) seranu ulteriormente cumminati in aggregati, chì seranu mantenuti in a suluzione acquosa sottu certe cundizioni, è a so dimensione di particelle serà in a gamma nanometrica. Risultatu di un dosaggio elevato.
Cumparandu i so tassi di reazione è di polimerizazione, a reazione di u polimeru d'aluminiu hè più dolce è a forma hè più stabile, mentre chì u polimeru idrolizzatu di u ferru reagisce rapidamente è perde facilmente a stabilità è precipita.
I vantaghji di i flocculanti polimeri inorganici si riflettenu in u fattu ch'elli sò più efficienti cà i flocculanti tradiziunali cum'è u sulfatu d'aluminiu è u cloruru ferricu, è sò più economici cà i flocculanti polimeri organici. Avà u cloruru di polialuminiu hè statu utilizatu cù successu in diversi prucessi di trattamentu di l'approvvigionamentu d'acqua, di l'acque residue industriali è di e fognature urbane, cumpresi u pretrattamentu, u trattamentu intermediu è u trattamentu avanzatu, è hè diventatu gradualmente un flocculante mainstream. Tuttavia, in termini di morfologia, gradu di polimerizazione è effettu di coagulazione-flocculazione currispundente, i flocculanti polimeri inorganici sò sempre in una pusizione trà i flocculanti tradiziunali di sali metallichi è i flocculanti polimeri organici.
PAC di cloruru di polialuminiu
Cloruru di polialuminiu, pac, msds policloruro de aluminio, cas n° 1327 41 9, policloruro de aluminio, pac chimicu per u trattamentu di l'acqua, cloruru di polialuminiu, chjamatu PAC, hà a formula chimica ALn(OH)mCL3n-m. U PAC hè un elettrolitu multivalente chì pò riduce significativamente a carica colloidale di impurità simili à l'argilla (cariche negative multiple) in l'acqua. A causa di a grande massa moleculare relativa è di a forte capacità di adsorbimentu, i fiocchi furmati sò più grandi, è e prestazioni di flocculazione è sedimentazione sò megliu cà altri flocculanti.
U cloruru di polialuminiu hà un altu gradu di polimerizazione, è una rapida agitazione dopu l'aghjunta pò accurtà assai u tempu di furmazione di flocculi. U cloruru di polialuminiu PAC hè menu affettatu da a temperatura di l'acqua, è funziona bè quandu a temperatura di l'acqua hè bassa. Riduce menu u valore di pH di l'acqua, è a gamma di pH applicabile hè larga (pò esse aduprata in a gamma di pH = 5 ~ 9), dunque ùn hè micca necessariu aghjunghje un agente alcalinu. A dosa di PAC hè chjuca, a quantità di fangu pruduttu hè ancu chjuca, è l'usu, a gestione è l'operazione sò più convenienti, è hè ancu menu currusivu per l'attrezzature è e tubazioni. Dunque, u PAC hà a tendenza à rimpiazzà gradualmente u sulfatu d'aluminiu in u campu di u trattamentu di l'acqua, è u so svantaghju hè chì u prezzu hè più altu di quellu di i flocculanti tradiziunali.
Inoltre, da u puntu di vista di a chimica di e suluzioni,PAC cloruru di polialuminiuhè u pruduttu intermediu cineticu di u prucessu di reazione d'idrolisi-polimerizazione-precipitazione di u sale d'aluminiu, chì hè termodinamicamente instabile. In generale, i prudutti PAC liquidi devenu esse aduprati in un cortu periodu di tempu (i prudutti solidi anu prestazioni stabili). , pò esse almacenatu per un tempu più longu). L'aghjunta di alcuni sali inorganici (cum'è CaCl2, MnCl2, ecc.) o macromolecule (cum'è l'alcol polivinilicu, a poliacrilamide, ecc.) pò migliurà a stabilità di u PAC, è pò aumentà a capacità di cuesione.
In termini di prucessu di pruduzzione, unu o parechji anioni diversi (cum'è SO42-, PO43-, ecc.) sò introdutti in u prucessu di fabricazione di PAC, è a struttura di u polimeru è a distribuzione morfologica ponu esse cambiate finu à un certu puntu per polimerizazione, migliurendu cusì a stabilità è l'efficacia di PAC; se altri cumpunenti cationici, cum'è Fe3+, sò introdutti in u prucessu di fabricazione di PAC per fà Al3+ è Fe3+ polimerizati idroliticamente sfalsati, si pò ottene un flocculante cumpostu di polialuminiu ferru.
Flocculante polimericu organicu
I flocculanti polimeri organici sintetici sò soprattuttu sustanzi di polipropilene è polietilene, cum'è a poliacrilamide è a polietilenimmina. Quessi flocculanti sò tutti macromolecule lineari solubili in acqua, ogni macromolecula hè custituita da parechje unità ripetute chì cuntenenu gruppi carichi, dunque sò ancu chjamati polielettroliti. Quelli chì cuntenenu gruppi carichi pusitivamente sò polielettroliti cationichi, è quelli chì cuntenenu gruppi carichi negativamente sò polielettroliti anionici, chì ùn cuntenenu nè gruppi carichi pusitivi nè negativamente, è sò chjamati polielettroliti non ionichi.
Attualmente, i flocculanti polimerichi i più usati sò anionici, è ponu solu ghjucà un rolu in l'aiutu à a coagulazione di l'impurità colloidali caricate negativamente in l'acqua. Spessu ùn ponu micca esse aduprati soli, ma sò aduprati in cumbinazione cù sali d'aluminiu è sali di ferru. I flocculanti cationichi ponu ghjucà u rolu di coagulazione è flocculazione à u listessu tempu è sò aduprati soli, dunque si sò sviluppati rapidamente.
Attualmente, i polimeri non ionichi di poliacrilamide sò usati più frequentemente in u mo paese, chì sò spessu usati in cumbinazione cù sali di ferru è aluminiu. L'effettu di neutralizazione elettrica di i sali di ferru è aluminiu nantu à e particelle colloidali è l'eccellente funzione di flocculazione di i flocculanti polimerichi sò usati per ottene effetti di trattamentu soddisfacenti. A poliacrilamide hà e caratteristiche di una dosa minore, una velocità di coagulazione rapida è fiocchi grandi è resistenti in usu. L'80% di i flocculanti polimerichi organici sintetici attualmente prudutti in u mo paese sò stu pruduttu.
Flocculante di poliacrilammide
Poliacrilamide PAM, usi di polielettroliti, polvere cationica di polielettroliti, polielettroliti cationichi, polimeri cationichi, a poliacrilamide cationica hè u flocculante polimericu organicu sinteticu u più utilizatu, polielettroliti, è hè qualchì volta utilizatu cum'è coagulante. A materia prima di pruduzzione di poliacrilamide hè u poliacrilonitrile CH2=CHCN. In certe cundizioni, l'acrilonitrile hè idrolizatu per furmà acrilamide, è l'acrilamide hè poi sottumessa à polimerizazione in sospensione per ottene poliacrilamide. A poliacrilamide hè una resina solubile in acqua, è i prudutti sò solidi granulari è soluzioni acquose viscose cù una certa cuncentrazione.
A forma attuale di poliacrilamide in acqua hè a bobina aleatoria. Siccomu a bobina aleatoria hà una certa dimensione di particelle è alcuni gruppi ammidici nantu à a so superficia, pò ghjucà una capacità di bridging è adsorbimentu currispondente, vale à dì, hà una certa dimensione di particelle. una certa capacità di flocculazione.
Tuttavia, postu chì a longa catena di poliacrilamide hè arricciata in una spirale, a so gamma di ponte hè chjuca. Dopu chì i dui gruppi amide sò cunnessi, hè equivalente à l'annullamentu mutuale di l'interazione è a perdita di dui siti di adsorbimentu. Inoltre, alcuni di i gruppi amide sò avvolti in a struttura di a spirale. L'internu ùn pò micca cuntattà è adsorbe e particelle di impurità in l'acqua, dunque a so capacità di adsorbimentu ùn pò micca esse cumpletamente esercitata.
Per separà di novu i gruppi amide ligati è espone i gruppi amide nascosti à l'esternu, a ghjente prova à allargà a bobina aleatoria in modu apprupriatu, è ancu prova à aghjunghje alcuni gruppi cù cationi o anioni à a longa catena moleculare, mentre migliora a capacità di adsorbimentu è di bridging è l'effettu di neutralizazione elettrica è cumpressione di u doppiu stratu elettricu. In questu modu, una seria di flocculanti o coagulanti di poliacrilamide cù diverse proprietà sò derivati in basa à PAM.
In u trattamentu di coagulazione di l'acqua usata, qualchì volta un solu flocculante ùn pò micca ottene un bon effettu di coagulazione, è hè spessu necessariu aghjunghje alcuni agenti ausiliari per migliurà l'effettu di coagulazione. Questu agente ausiliariu hè chjamatu aiutu di coagulazione. I coagulanti cumunemente usati sò cloru, calce, acidu silicicu attivatu, colla d'ossu è alginatu di sodiu, carbone attivatu è diverse argille.
Certi coagulanti stessi ùn ghjocanu micca un rolu in a coagulazione, ma aghjustendu è migliurendu e cundizioni di coagulazione, ghjocanu u rolu di aiutà i flocculanti à pruduce effetti di coagulazione. Certi coagulanti participanu à a furmazione di flocculi, migliuranu a struttura di i flocculi, è ponu trasfurmà i flocculi fini è sciolti prudutti da i flocculanti inorganici in flocculi grossi è stretti.
4. Balsamu
I cundizionatori, cunnisciuti ancu cum'è agenti disidratanti, ponu esse divisi in duie categurie: cundizionatori inorganici è cundizionatori organici. I cundizionatori inorganici sò generalmente adatti per a filtrazione à vuoto è a filtrazione à piastre è telai di fanghi, mentre chì i cundizionatori organici sò adatti per a disidratazione centrifuga è a disidratazione di fanghi cù filtri à nastro.
5. a relazione tràflocculanti, coagulanti è condizionanti
L'agente disidratante hè l'agente aghjuntu prima di a disidratazione di u fangu, vale à dì, l'agente di cundiziunamentu di u fangu, dunque u significatu di l'agente disidratante è di l'agente di cundiziunamentu hè u listessu. A dosa di l'agente disidratante o di l'agente di cundiziunamentu hè generalmente calculata cum'è percentuale di u pesu di i solidi secchi di u fangu.
I flocculanti sò usati per eliminà i solidi suspesi in l'acque di scaricu è sò agenti impurtanti in u campu di u trattamentu di l'acqua. A dosa di flocculante hè generalmente espressa da a quantità aghjunta in l'unità di vulume di l'acqua da trattà.
A dosa di l'agente disidratante (agente di cundiziunamentu), flocculante è aiutu di coagulazione pò esse chjamata dosa. U listessu agente pò esse adupratu cum'è flocculante in u trattamentu di l'acque di scaricu, è pò esse adupratu cum'è cundiziunatore o agente di disidratazione in u trattamentu di i fanghi in eccessu.
I coagulanti sò chjamati coagulanti quandu sò usati cum'è flocculanti in u campu di u trattamentu di l'acqua. I stessi coagulanti ùn sò generalmente micca chjamati coagulanti in u trattamentu di i fanghi in eccessu, ma sò chjamati cullettivamente cum'è cundizionatori o agenti disidratanti.
Quandu si usa unflocculanteSiccomu a quantità di solidi suspesi in l'acqua hè limitata, per ottene un cuntattu cumpletu trà u floculante è e particelle suspese, l'installazioni di mischju è di reazione devenu esse dotate di tempu sufficiente. Per esempiu, u mischju dura da decine di secondi à parechji minuti, a reazione richiede da 15 à 30 minuti. Quandu u fangu hè disidratatu, di solitu ci vole solu uni pochi di decine di secondi da quandu u cundiziunatore hè aghjuntu à u fangu chì entra in a macchina di disidratazione, vale à dì, solu u prucessu di mischju hè equivalente à u floculante, è ùn ci hè micca tempu di reazione, è l'esperienza hà ancu dimustratu chì l'effettu di cundiziunatore aumenterà cù a diminuzione di u tempu.
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Data di publicazione: 09 lugliu 2022