Účinok aplikácie PAC pri úprave vody v tepelných elektrárňach

1. Predúprava prídavnej vody

Prírodné vodné útvary často obsahujú bahno, íl, humus a iné suspendované látky a koloidné nečistoty, ako aj baktérie, huby, riasy, vírusy a iné mikroorganizmy, ktoré majú určitú stabilitu vo vode a sú hlavnou príčinou zákalu, farby a zápachu vody. Tieto nadmerné organické látky vstupujú do iónomeniča, kontaminujú živicu, znižujú výmennú kapacitu živice a dokonca ovplyvňujú kvalitu odpadovej vody z odsoľovacieho systému. Hlavným účelom koagulačného, ​​usadzovacieho a filtračného čistenia je odstrániť tieto nečistoty, aby sa obsah suspendovaných látok vo vode znížil na menej ako 5 mg/l, teda aby sa získala vyčistená voda. Toto sa nazýva predúprava vody. Po predúprave sa voda môže použiť ako kotlová voda iba vtedy, keď sa rozpustené soli vo vode odstránia iónovou výmenou a rozpustené plyny sa odstránia zahrievaním, vysávaním alebo fúkaním. Ak sa tieto nečistoty najskôr neodstránia, nie je možné vykonať následné čistenie (odsoľovanie). Preto je koagulačné čistenie vody dôležitým článkom v procese úpravy vody.

Proces predúpravy v tepelnej elektrárni je nasledovný: surová voda → koagulácia → zrážanie a čírenie → filtrácia. Koagulanty bežne používané v koagulačnom procese sú polyalumíniumchlorid, polyželezitý síran, síran hlinitý, chlorid železitý atď. Nasledujúci text predstavuje najmä použitie polyalumíniumchloridu.

Polyalumíniumchlorid, označovaný ako PAC, je založený na hliníkovom popole alebo hliníkových mineráloch ako surovinách. Pri vysokej teplote a určitom tlaku vzniká reakciou s alkáliami a hliníkom polymér, suroviny a výrobný proces sa líšia a špecifikácie produktu nie sú rovnaké. Molekulárny vzorec PAC [Al2(OH)nCI6-n]m, kde n môže byť akékoľvek celé číslo od 1 do 5 a m je celé číslo klastra 10. PAC sa dodáva v pevnej aj kvapalnej forme.

2. Mechanizmus koagulácie

Koagulanty majú na koloidné častice vo vode tri hlavné účinky: elektrická neutralizácia, adsorpčné premostenie a rozptyl. Ktorý z týchto troch účinkov je hlavný, závisí od typu a dávkovania koagulantu, povahy a obsahu koloidných častíc vo vode a hodnoty pH vody. Mechanizmus účinku polyalumíniumchloridu je podobný mechanizmu účinku síranu hlinitého a správanie síranu hlinitého vo vode sa vzťahuje na proces, pri ktorom Al3+ produkuje rôzne hydrolyzované zlúčeniny.

Polyalumíniumchlorid možno za určitých podmienok považovať za rôzne medziprodukty v procese hydrolýzy a polymerizácie chloridu hlinitého na Al(OH)3. Je priamo prítomný vo vode vo forme rôznych polymérnych zlúčenín a Al(OH)a(s) bez hydrolýzy Al3+.

3. Aplikácia a ovplyvňujúce faktory

1. Teplota vody

Teplota vody má zjavný vplyv na účinok koagulačného spracovania. Pri nízkej teplote vody je hydrolýza koagulantu ťažšia, najmä ak je teplota vody nižšia ako 5 ℃, rýchlosť hydrolýzy je pomalá a vytvorený flokulant má sypkú štruktúru, vysoký obsah vody a jemné častice. Pri nízkej teplote vody sa urýchľuje solvatácia koloidných častíc, predlžuje sa čas flokulácie a pomalá rýchlosť sedimentácie. Výskum ukazuje, že vhodnejšia je teplota vody 25 až 30 ℃.

2. Hodnota pH vody

Proces hydrolýzy polyalumíniumchloridu je procesom kontinuálneho uvoľňovania H+. Preto pri rôznych podmienkach pH vznikajú rôzne medziprodukty hydrolýzy a najlepšia hodnota pH pri koagulačnom spracovaní polyalumíniumchloridom je vo všeobecnosti medzi 6,5 a 7,5. V tomto čase je koagulačný účinok najvyšší.

3. Dávkovanie koagulantu

Ak je množstvo pridaného koagulantu nedostatočné, zostávajúci zákal vo vypúšťanej vode je väčší. Ak je množstvo príliš veľké, koloidné častice vo vode adsorbujú nadmerné množstvo koagulantu, nábojové vlastnosti koloidných častíc sa menia, čo má za následok opätovné zvýšenie zvyškového zákalu v odpadovej vode. Proces koagulácie nie je jednoduchá chemická reakcia, takže potrebné dávkovanie nemožno určiť výpočtom, ale malo by sa určiť podľa konkrétnej kvality vody, aby sa určilo vhodné dávkovanie. Ak sa kvalita vody sezónne mení, dávkovanie by sa malo zodpovedajúcim spôsobom upraviť.

4. Kontaktné médium

V procese koagulačnej úpravy alebo inej zrážacej úpravy, ak je vo vode určité množstvo vrstvy bahna, účinok koagulačnej úpravy sa môže výrazne zlepšiť. Vďaka adsorpcii, katalýze a kryštalizačnému jadru sa môže dosiahnuť veľký povrch, čím sa zlepší účinok koagulačnej úpravy.

Koagulačné zrážanie je v súčasnosti široko používanou metódou úpravy vody. Polyalumíniumchlorid sa v priemysle používa ako flokulant na úpravu vody, má dobrý koagulačný výkon, veľké flokulanty, menšie dávkovanie, vysokú účinnosť, rýchle zrážanie, široký rozsah použitia a ďalšie výhody. V porovnaní s tradičným flokulantom sa dá dávkovanie znížiť o 1/3 až 1/2 a ušetriť 40 % nákladov. V kombinácii s prevádzkou bezventilového filtra a filtra s aktívnym uhlím sa výrazne znižuje zákal surovej vody, zlepšuje sa kvalita odpadovej vody z odsoľovacieho systému, zvyšuje sa výmenná kapacita odsoľovacej živice a znižujú sa prevádzkové náklady.