Нестабильная флокуляция сточных вод: каковы общие причины?

Изменение качества поступающей воды. Взвешенные твердые вещества, размер частиц, органический состав и pH могут сильно различаться в зависимости от источника сточных вод. Даже если оборудование и настройки дозирования не изменились, первоначальная химическая схема может перестать подходить при изменении условий воздействия. Например, после переключения этапа производства мелкие частицы или содержание органических веществ в сточных водах могут измениться, а частицы, которые раньше легко агрегировались, могут с трудом образовывать большие хлопья. Если флокуляция ухудшается в определенные периоды производства, сравните данные источника притока, производственной партии и качества воды на предмет колебаний.

Изменения pH влияют на реакцию коагуляции. После того, как коагулянт попадает в сточные воды, он должен пройти ряд реакций, в результате которых дисперсные мелкие частицы теряют стабильность и постепенно собираются вместе. Для обычных неорганических коагулянтов, таких как соли алюминия и железа, pH воды влияет на гидролиз и агрегацию. Если pH выходит за пределы подходящего диапазона химического вещества, образование хлопьев может быть неполным, а надосадочная жидкость мутной даже при неизмененной дозировке. Если флокуляция колеблется, измерьте pH входящей жидкости и стадию реакции, а также дозировку и судите по конкретному коагулянту; единый диапазон pH не может быть применен напрямую.

Неподходящая дозировка или изменен метод дозирования. При слишком малом количестве химикатов мелкие частицы могут не агрегироваться полностью; при слишком большом количестве поверхностный заряд частиц или агрегация могут измениться, и обработка ухудшится. Концентрация раствора, степень растворения, точка дозирования и работа дозирующего насоса также влияют на реальную производительность. В частности, в случае полимерных флокулянтов, если химическое вещество растворяется не полностью или смешивание вблизи точки дозирования невозможно, оно не может должным образом контактировать с частицами, образуя мелкие хлопья и медленное осаждение. Если флокуляция ухудшается, не делайте вывод, что химическое средство не помогло; проверить приготовление раствора, фактическую дозировку и работу оборудования совместно.

Неподходящая интенсивность перемешивания: хлопья распадаются после образования. Коагуляция и флокуляция требуют различного смешивания. Коагуляция обычно требует тщательного перемешивания, чтобы химическое вещество диспергировалось равномерно; флокуляция требует умеренного перемешивания, чтобы частицы сталкивались и постепенно собирались в хлопья, которые легко отделить. При недостаточном перемешивании химикат распределяется неравномерно; если образовавшиеся хлопья по-прежнему подвергаются чрезмерному сдвигу, выросшие хлопья могут сломаться, и осаждение ухудшится. Это легко принять за слишком малое количество флокулянта. Даже после замены химикатов аналогичные симптомы могут сохраняться, если не улучшить смешивание. В материалах EPA по устранению неполадок, связанных с очисткой сточных вод, недостаточное смешивание, чрезмерное смешивание и неправильная дозировка химикатов также перечислены как распространенные причины аномального образования и осаждения хлопьев.

Слишком мало и слишком много могут выглядеть одинаково. Мелкие хлопья и медленное осаждение могут быть вызваны недостаточной дозировкой, а также передозировкой, неподходящим химическим типом или изменением качества воды. Увеличение дозы без подтверждения причины не только увеличивает расход химикатов, но и может привести к повторной стабилизации частиц или изменению свойств ила. Сам по себе размер скопления не может сказать вам, стоит ли продолжать добавлять.

Тип флокулянта не соответствует сточной воде. Флокулянты различаются по молекулярной структуре, заряду и молекулярной массе и по-разному действуют на разные системы частиц. Сточные воды с большим количеством неорганических взвешенных частиц могут нуждаться в очистке, отличной от сточных вод с большим количеством органических веществ или коллоидов. Даже если два химиката образуют хлопья в одной сточной воде, это не означает, что они одинаково действуют при любых водных условиях. Если для сохранения эффекта действующего химического вещества требуется еще более высокая дозировка, переоцените тип химического вещества, а не просто корректируйте дозу.

Подготовка и хранение влияют на фактическую производительность. Некоторые полимерные флокулянты необходимо тщательно смачивать и растворять перед образованием раствора, пригодного для дозирования. Если порошок добавляется слишком быстро, время растворения недостаточно или приготовленный раствор хранится слишком долго, реальная эффективность может измениться. При смене продуктов проверяйте оборудование для приготовления и линии дозирования, чтобы избежать остаточного раствора или смешивания разных продуктов. Выбор, приготовление и дозировку следует оценивать в целом, а не по названию продукта или рекомендованной дозировке на упаковке.

Найдите изменение с помощью анализов проб воды. Соберите репрезентативные образцы поступающей воды и наблюдайте за скоростью образования хлопьев, размером, осаждением и надосадочной жидкостью, а также проведите тесты в банках в контролируемых условиях с различными дозировками химикатов. Если позволяют условия, сравните результаты до и после корректировки pH. Сравнение дает первое представление о том, связана ли проблема с дозировкой, химическим типом или изменением качества воды. Результаты следует сверить с эксплуатацией на объекте, поскольку лабораторные результаты не могут полностью заменить фактическую производительность оборудования.

Проверьте приготовление и дозировку. Проверьте концентрацию раствора, время растворения, состояние хранения и фактическую дозировку, а также убедитесь, что дозирующие насосы и трубопроводы работают. В случае полимерных флокулянтов также убедитесь, что химикат полностью растворился, точка дозирования подходит и раствор может полностью контактировать с частицами после попадания в сточные воды. Эти ссылки выглядят простыми, но могут влиять на то, сколько химического вещества фактически используется.

Выбирайте добавки по характеристикам воды. Если обычный коагулянт не может образовывать идеальные хлопья, оцените, как неорганические коагулянты и полимерные флокулянты могут работать вместе в сточных водах. Неорганические коагулянты в основном помогают коллоидам и мелким частицам терять стабильность, тогда как полимерные флокулянты способствуют агрегации за счет адсорбционных мостиков. Насколько хорошо они сочетаются, зависит от качества воды, типа химиката, последовательности дозирования и условий эксплуатации. Учитывайте образование хлопьев, скорость осаждения, состояние надосадочной жидкости и требования к обращению с осадком вместе, а не гонитесь только за более крупными хлопьями.

Посмотрите также на разделение вниз по течению. Даже если в реакционном резервуаре образуются большие хлопья, сильное нарушение потока в отстойнике или неподходящее последующее сепарационное оборудование все равно могут выносить взвешенные твердые частицы со стоками. Поэтому проверьте также отстаивание, фильтрацию или флотацию. Если анализы в банках выглядят хорошо, но результаты на объекте плохие, проверьте смешивание, время удерживания, состояние текучести и оборудование для разделения, прежде чем спешить с заменой флокулянта.