اثر کاربرد PAC در تصفیه آب نیروگاه حرارتی

1. پیش تصفیه آب آرایش

بدنه های آب طبیعی اغلب حاوی گل، خاک رس، هوموس و سایر مواد معلق و ناخالصی های کلوئیدی و باکتری ها، قارچ ها، جلبک ها، ویروس ها و سایر میکروارگانیسم ها هستند، آنها دارای ثبات خاصی در آب هستند، علت اصلی کدورت آب، رنگ و بو است.این مواد آلی بیش از حد وارد مبدل یون می شوند، رزین را آلوده می کنند، ظرفیت تبادل رزین را کاهش می دهند و حتی کیفیت پساب سیستم نمک زدایی را تحت تاثیر قرار می دهند.تصفیه انعقادی، شفاف سازی ته نشینی و تصفیه تصفیه به عنوان هدف اصلی حذف این ناخالصی ها است، به طوری که محتوای مواد معلق در آب به کمتر از 5 میلی گرم در لیتر کاهش می یابد، یعنی به دست آوردن آب شفاف.به این کار پیش تصفیه آب می گویند.پس از پیش تصفیه، تنها زمانی می توان از آب به عنوان آب دیگ استفاده کرد که نمک های محلول در آب با تبادل یونی و گازهای محلول در آب با حرارت دادن یا جاروبرقی یا دمیدن حذف شوند.اگر این ناخالصی ها ابتدا حذف نشوند، تصفیه بعدی (نمک زدایی) نمی تواند انجام شود.بنابراین، تصفیه انعقادی آب یک حلقه مهم در فرآیند تصفیه آب است.

فرآیند پیش تصفیه نیروگاه حرارتی به شرح زیر است: آب خام → انعقاد → بارش و شفاف سازی → فیلتراسیون.منعقد کننده هایی که معمولا در فرآیند انعقاد استفاده می شوند عبارتند از: پلی آلومینیوم کلرید، پلی فریک سولفات، سولفات آلومینیوم، تری کلرید آهن و غیره. موارد زیر عمدتا کاربرد پلی آلومینیوم کلرید را معرفی می کنند.

پلی‌آلومینیوم کلرید، که به آن PAC گفته می‌شود، بر اساس خاکستر آلومینیوم یا مواد معدنی آلومینیوم به عنوان مواد خام، در دمای بالا و فشار معین با واکنش قلیایی و آلومینیوم تولید شده پلیمر، مواد اولیه و فرآیند تولید متفاوت است، مشخصات محصول یکسان نیست.فرمول مولکولی PAC [Al2(OH)nCI6-n]m، که در آن n می تواند هر عدد صحیحی بین 1 و 5 باشد، و m عدد صحیح خوشه 10 است. PAC در هر دو شکل جامد و مایع وجود دارد.

2. مکانیسم انعقاد

سه اثر اصلی منعقد کننده ها بر ذرات کلوئیدی آب وجود دارد: خنثی سازی الکتریکی، پل جذبی و جارو کردن.اینکه کدام یک از این سه اثر اصلی است بستگی به نوع و دوز منعقد کننده، ماهیت و محتوای ذرات کلوئیدی در آب و مقدار pH آب دارد.مکانیسم عمل پلی آلومینیوم کلرید شبیه به سولفات آلومینیوم است و رفتار سولفات آلومینیوم در آب به فرآیند Al3+ که گونه های مختلف هیدرولیز شده را تولید می کند، اشاره دارد.

پلی‌آلومینیوم کلرید را می‌توان به‌عنوان محصولات واسطه‌ای مختلف در فرآیند هیدرولیز و پلیمریزاسیون کلرید آلومینیوم به Al(OH)3 تحت شرایط خاص در نظر گرفت.این به طور مستقیم در آب به شکل گونه های پلیمری مختلف و A1(OH)a(s) بدون فرآیند هیدرولیز Al3+ وجود دارد.

3. عوامل کاربردی و تأثیرگذار

1. دمای آب

دمای آب تأثیر آشکاری بر اثر تصفیه انعقادی دارد.هنگامی که دمای آب پایین است، هیدرولیز ماده منعقد کننده دشوارتر است، به خصوص زمانی که دمای آب کمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد، سرعت هیدرولیز کند است و لخته ساز تشکیل شده دارای ساختار شل، محتوای آب بالا و ذرات ریز است.هنگامی که دمای آب پایین است، حلالیت ذرات کلوئیدی افزایش می یابد، زمان لخته سازی طولانی است و سرعت ته نشینی کند است.تحقیقات نشان می دهد که دمای آب 25 ~ 30 درجه سانتیگراد مناسب تر است.

2. مقدار pH آب

فرآیند هیدرولیز پلی آلومینیوم کلرید فرآیند آزادسازی مداوم H+ است.بنابراین، در شرایط pH مختلف، واسطه های هیدرولیز متفاوتی وجود خواهد داشت و بهترین مقدار pH تیمار انعقادی پلی آلومینیوم کلرید به طور کلی بین 6.5 تا 7.5 است.اثر انعقادی در این زمان بیشتر است.

3. دوز منعقد کننده

زمانی که مقدار منعقد کننده اضافه شده کافی نباشد، کدورت باقی مانده در آب تخلیه بیشتر می شود.زمانی که مقدار آن خیلی زیاد باشد، چون ذرات کلوئیدی در آب منعقد کننده بیش از حد را جذب می کنند، خاصیت بار ذرات کلوئیدی تغییر می کند و در نتیجه کدورت باقی مانده در پساب دوباره افزایش می یابد.فرآیند انعقاد یک واکنش شیمیایی ساده نیست، بنابراین دوز مورد نیاز را نمی توان با توجه به محاسبه تعیین کرد، بلکه باید با توجه به کیفیت آب خاص برای تعیین دوز مناسب تعیین شود.هنگامی که کیفیت آب به صورت فصلی تغییر می کند، دوز باید متناسب با آن تنظیم شود.

4. تماس با رسانه

در فرآیند تصفیه انعقادی یا سایر تصفیه های بارشی، اگر مقدار مشخصی لایه گل در آب وجود داشته باشد، می توان اثر تصفیه انعقادی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.این می تواند یک سطح بزرگ را از طریق جذب، کاتالیز و هسته تبلور فراهم کند، اثر درمان انعقاد را بهبود بخشد.

در حال حاضر رسوب انعقادی یک روش پرکاربرد برای تصفیه آب است.صنعت پلی آلومینیوم کلرید به عنوان یک لخته ساز تصفیه آب استفاده می شود، با عملکرد منعقد کننده خوب، لخته بزرگ، دوز کمتر، راندمان بالا، بارش سریع، دامنه کاربرد گسترده و سایر مزایا، در مقایسه با فلوکولانت سنتی، دوز را می توان 1/3 ~ 1 کاهش داد. /2، هزینه را می توان 40٪ صرفه جویی کرد.همراه با عملکرد فیلتر بدون سوپاپ و فیلتر کربن فعال، کدورت آب خام تا حد زیادی کاهش می یابد، کیفیت پساب سیستم نمک زدایی بهبود می یابد، ظرفیت تبادل رزین نمک نیز افزایش می یابد و هزینه عملیاتی کاهش می یابد.