HENGFENG Floc'un Ağır Metal Kirliliğine Sahip Toprak Sızıntı Gideriminde Flocculant (PAM) Uygulama Süreci
1. Ön İşlem: Atık Su pH Ayarlaması ve Homojenizasyonu
Amaç
Sitrik asit asidiktir (pH ≈ 2-3), poliakrilamid (PAM), özellikle HENGFENG Floc iyonik olmayan veya HENGFENG Floc anyonik tipleri, nötr ila zayıf alkali koşullar altında optimum flokülasyon performansı gösterir. Bu arada, pH ayarı, serbest ağır metal iyonlarını (örneğin, Co²⁺) serbest bırakarak veya hidroksit/karbonat mikro-çökeltileri oluşturarak, sonraki flokülasyon için uygun koşullar yaratarak ağır metal-sitrik asit komplekslerinin bir kısmını bozabilir.
Operasyon
pH'ı 7.0-8.5'e ayarlamak için sızıntı depolama tankına sönmüş kireç (CaO) veya sodyum hidroksit (NaOH) ekleyin ve çevrimiçi bir pH ölçer aracılığıyla gerçek zamanlı izleme yapın. Aynı zamanda, atık suyu homojenleştirmek için karıştırıcıyı 150-200 dev/dak dönme hızında çalıştırın, böylece yerel pH dalgalanmalarının flokülasyon verimliliğini etkilemesini önleyin.
2. PAM Seçimi ve Çözelti Hazırlığı
Seçim Temeli
Bu durumdaki atık su, negatif yüklü toprak kolloidleri (toprak kil minerallerinin yüzeyindeki negatif yük nedeniyle) ve ağır metal kompleksleri (çoğunlukla negatif yüklü veya nötr) içerir. Bu nedenle, anyonik PAM (molekül ağırlığı 8-12 milyon Da) tercih edilir. Moleküler zincirlerindeki karboksil grupları (-COO⁻), "yük nötrleşmesi" (toprak kolloidlerinin yüzeyindeki negatif yükleri adsorbe etme) ve "köprüleme etkisi" (çoklu mikro-parçacıkları bağlama) yoluyla topaklanmayı teşvik edebilir. HENGFENG Floc iyonik olmayan PAM ile karşılaştırıldığında, daha yüksek flokülasyon verimliliğine sahiptir ve maliyeti HENGFENG Floc katyonik PAM'den daha düşüktür.
Çözelti Hazırlığı
Çözelti Suyu: Sert sudaki Ca²⁺ ve Mg²⁺'nın PAM ile reaksiyonundan kaynaklanan çökelmeyi önlemek için deiyonize su veya arıtılmış musluk suyu kullanın.
Konsantrasyon Kontrolü: HENGFENG Floc PAM tozunu su ile %0,1-%0,3 kütle oranında karıştırın, yani 1 L suya 1-3 g HENGFENG Floc PAM ekleyin.
Çözelti Yöntemi: Önce karıştırma tankına su ekleyin, ardından yavaşça PAM tozu serpin (topaklanmayı önlemek için). Karıştırma hızını 80-100 dev/dak ve karıştırma süresini 30-60 dakika kontrol edin, çözelti şeffaf ve viskoz hale gelene kadar (çıplak gözle görülebilir parçacıklar yok). Çözünme yetersizse, çözünmemiş PAM parçacıkları atık suda "balık gözleri" oluşturacak ve bu da flokülasyon verimliliğini azaltacaktır.
3. PAM Dozajı ve Reaksiyon (Flokülasyon Reaksiyon Tankı)
Dozaj Yöntemi
Hazırlanan PAM çözeltisini, flokülasyon reaksiyon tankına, son dozajı 1-5 mg/L olacak şekilde (yani, litre başına 1-5 mg etkili PAM bileşeni) "ölçüm pompası damlatma" yöntemiyle yavaşça enjekte edin. Dozaj portu, atık su ile hızlı karışımı sağlamak için karıştırma pervanesinin önüne monte edilmiştir.
Reaksiyon Kontrolü (İki Aşama)
Hızlı Karıştırma Aşaması: Karıştırma hızını 1-2 dakika boyunca 200-300 dev/dak olarak kontrol edin. Amaç, PAM çözeltisi ile atık su arasında anında ve homojen temas sağlamak, PAM moleküllerinin kolloidal parçacıkların yüzeyine hızla adsorbe olmasını sağlamaktır.
Yavaş Flokülasyon Aşaması: Dönme hızını 50-80 dev/dak'ya düşürün ve 10-15 dakika boyunca koruyun. Bu aşama "köprüleme ve topaklanma" için kritiktir. Yavaş karıştırma, oluşan floklara zarar gelmesini önleyebilir, küçük parçacıkların kademeli olarak ≥ 100 μm parçacık boyutunda büyük floklar ("şap çiçekleri" görülebilir) halinde toplanmasına izin verir. Bu arada, floklar atık sudaki kobalt komplekslerini veya serbest Co²⁺'yı adsorbe edebilir.
4. Katı-Sıvı Ayırma (Çökeltme Tankı / Arıtma Tankı)
Proses Seçimi
Flokların yüksek yoğunluğu (ağır metal çökeltileri içerir) nedeniyle, daha az yer kapladıkları ve daha yüksek ayırma verimliliğine sahip oldukları için dikey akışlı çökeltme tankları veya eğimli borulu çökeltme tankları benimsenir.
Çalışma Parametreleri
Çökeltme tankının hidrolik tutma süresini (HRT) 1-2 saat ve yukarı akış hızını 1,5-2,5 mm/s olarak kontrol edin. Bu, flokların tankın dibine çökmesi için yeterli zamana sahip olmasını sağlar ve "çamur" (ağır metal çökeltileri, toprak kolloidleri ve PAM flokları içerir) oluştururken, üst katman arıtılmış sıvı haline gelir.
Temel İşlev
Bu adım sayesinde, atık sudaki askıda katı madde (SS) giderme oranı %90'ın üzerine çıkabilir. Aynı zamanda, kobalt gibi ağır metaller floklarla birlikte çökelir, arıtılmış sıvıdaki ağır metal konsantrasyonunu önemli ölçüde azaltır ve sonraki standartlara uygun deşarj veya gelişmiş arıtma için bir temel oluşturur.
5. Sonraki İşlem: Çamur ve Arıtılmış Sıvının İmhası
Çamur İşlemi
Çökeltme tankının dibindeki ağır metal içeren çamur (yaklaşık %80-%90 nem içeriği ile), susuzlaştırma için bir çamur pompası aracılığıyla bir plaka ve çerçeve filtre presine taşınır ve %60'ın altında nem içeriğine sahip çamur kekleri oluşturur. Bu çamur kekleri tehlikeli atık olarak yönetilmeli ve katılaştırma/stabilizasyon işlemi veya kobalt geri kazanımı (örneğin, pirometalurjik eritme veya hidrometalurjik liç yoluyla) için nitelikli kurumlara gönderilmelidir.
Arıtılmış Sıvı İşlemi
Üst arıtılmış sıvının pH, kimyasal oksijen ihtiyacı (COD, artık sitrik asitten kaynaklanır) ve ağır metal konsantrasyonları (örneğin, Co, As, Cu) açısından test edilmesi gerekir. Standartları karşılıyorsa (örneğin, kobalt konsantrasyonu < 0,01 mg/L, Yüzey Suları için Çevresel Kalite Standartlarına (GB 3838-2002) uygun), doğrudan deşarj edilebilir. Standartları karşılamıyorsa, kirleticilerin tamamen giderilmesini sağlamak için iyon değiştirme reçineleri veya membran ayırma teknolojisi kullanılarak daha ileri düzeyde arıtma yapılması gerekir.