กระบวนการใช้งานสารละลายโพลิเมอร์ (PAM) ของ HENGFENG ในการบำบัดดินปนเปื้อนโลหะหนักด้วยการชะล้าง

1. การปรับสภาพเบื้องต้น: การปรับค่า pH และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของน้ำเสีย

วัตถุประสงค์

กรดซิตริกมีฤทธิ์เป็นกรด (pH ≈ 2-3) ในขณะที่โพลิอะคริลาไมด์ (PAM) โดยเฉพาะชนิดไม่มีประจุหรือชนิดประจุลบของ HENGFENG Floc จะแสดงประสิทธิภาพการตกตะกอนที่ดีที่สุดภายใต้สภาวะที่เป็นกลางถึงด่างอ่อนๆ ในขณะเดียวกัน การปรับค่า pH สามารถทำลายคอมเพล็กซ์โลหะหนัก-กรดซิตริกบางส่วน ทำให้ไอออนโลหะหนักอิสระ (เช่น Co²⁺) หลุดออกมา หรือก่อตัวเป็นตะกอนขนาดเล็กของไฮดรอกไซด์/คาร์บอเนต ซึ่งจะสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการตกตะกอนในภายหลัง

การดำเนินการ

เติมปูนขาว (CaO) หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ลงในถังเก็บน้ำชะล้างเพื่อปรับค่า pH ให้เป็น 7.0-8.5 โดยมีการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ผ่านเครื่องวัดค่า pH แบบออนไลน์ ในเวลาเดียวกัน ให้เริ่มเครื่องกวนที่ความเร็วรอบ 150-200 รอบต่อนาที เพื่อทำให้ของเสียเป็นเนื้อเดียวกัน ป้องกันการผันผวนของค่า pH ในท้องถิ่น ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการตกตะกอน

2. การเลือกและการเตรียมสารละลาย PAM

หลักเกณฑ์ในการเลือก

ในกรณีนี้ น้ำเสียมีคอลลอยด์ดินที่มีประจุลบ (เนื่องจากประจุลบบนพื้นผิวของแร่ดินเหนียวในดิน) และสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะหนัก (ส่วนใหญ่มีประจุลบหรือเป็นกลาง) ดังนั้นจึงควรใช้ PAM ชนิดประจุลบ (มีน้ำหนักโมเลกุล 8-12 ล้าน Da) กลุ่มคาร์บอกซิล (-COO⁻) บนสายโซ่โมเลกุลสามารถส่งเสริมการรวมตัวกันผ่าน "การทำให้ประจุเป็นกลาง" (การดูดซับประจุลบบนพื้นผิวของคอลลอยด์ดิน) และ "ผลกระทบจากการเชื่อมโยง" (การเชื่อมต่ออนุภาคขนาดเล็กหลายอนุภาค) เมื่อเทียบกับ HENGFENG Floc PAM ที่ไม่มีประจุ จะมีประสิทธิภาพการตกตะกอนสูงกว่า และมีต้นทุนต่ำกว่า HENGFENG Floc PAM ชนิดประจุบวก

การเตรียมสารละลาย

น้ำสำหรับละลาย: ใช้น้ำปราศจากไอออนหรือน้ำประปาที่ผ่านการกรอง (เพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของ Ca²⁺ และ Mg²⁺ ในน้ำกระด้างกับ PAM)

การควบคุมความเข้มข้น: ผสมผง HENGFENG Floc PAM กับน้ำในอัตราส่วนโดยมวล 0.1%-0.3% กล่าวคือ เติม HENGFENG Floc PAM 1-3 กรัม ต่อน้ำ 1 ลิตร

วิธีการละลาย: เติมน้ำลงในถังผสมก่อน จากนั้นค่อยๆ โรยผง PAM (เพื่อป้องกันการจับตัวเป็นก้อน) ควบคุมความเร็วในการกวนที่ 80-100 รอบต่อนาที และเวลาในการกวนที่ 30-60 นาที จนกว่าสารละลายจะใสและหนืด (มองไม่เห็นอนุภาคด้วยตาเปล่า) หากการละลายไม่เพียงพอ อนุภาค PAM ที่ไม่ละลายจะก่อตัวเป็น "ตาปลา" ในน้ำเสีย ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการตกตะกอน

3. การเติมและการทำปฏิกิริยาของ PAM (ถังทำปฏิกิริยาการตกตะกอน)

วิธีการเติม

ใช้วิธี "หยดด้วยปั๊มวัดปริมาณ" เพื่อฉีดสารละลาย PAM ที่เตรียมไว้ลงในถังทำปฏิกิริยาการตกตะกอนอย่างช้าๆ โดยมีปริมาณการใช้สุดท้าย 1-5 มก./ลิตร (เช่น สารประกอบ PAM ที่มีประสิทธิภาพ 1-5 มก. ต่อน้ำชะล้าง 1 ลิตร) ติดตั้งช่องเติมไว้ด้านหน้าใบพัดกวน เพื่อให้แน่ใจว่ามีการผสมกับน้ำเสียอย่างรวดเร็ว

การควบคุมปฏิกิริยา (สองขั้นตอน)

ขั้นตอนการผสมอย่างรวดเร็ว: ควบคุมความเร็วในการกวนที่ 200-300 รอบต่อนาที เป็นเวลา 1-2 นาที วัตถุประสงค์คือเพื่อให้เกิดการสัมผัสทันทีและสม่ำเสมอระหว่างสารละลาย PAM กับน้ำเสีย ทำให้โมเลกุล PAM ดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคคอลลอยด์ได้อย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนการตกตะกอนอย่างช้าๆ: ลดความเร็วในการหมุนลงเหลือ 50-80 รอบต่อนาที และคงไว้เป็นเวลา 10-15 นาที ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อ "การเชื่อมโยงและการรวมตัว" การกวนอย่างช้าๆ สามารถหลีกเลี่ยงการทำลายตะกอนที่กำลังก่อตัว ทำให้อนุภาคขนาดเล็กค่อยๆ รวมตัวกันเป็นตะกอนขนาดใหญ่ (มองเห็นเป็น "ดอกส้ม") ที่มีขนาดอนุภาค ≥ 100 μm ในขณะเดียวกัน ตะกอนสามารถดูดซับสารประกอบโคบอลต์หรือ Co²⁺ อิสระในน้ำเสีย

4. การแยกของแข็งและของเหลว (ถังตกตะกอน / ถังทำความใส)

การเลือกกระบวนการ

เนื่องจากตะกอนมีความหนาแน่นสูง (มีตะกอนโลหะหนัก) จึงใช้ถังตกตะกอนแบบไหลแนวตั้งหรือถังตกตะกอนแบบท่อเอียง เนื่องจากใช้พื้นที่น้อยกว่าและมีประสิทธิภาพการแยกสูงกว่า

พารามิเตอร์การทำงาน

ควบคุมเวลาการกักเก็บไฮดรอลิก (HRT) ของถังตกตะกอนที่ 1-2 ชั่วโมง และความเร็วการไหลขึ้นที่ 1.5-2.5 มม./วินาที ซึ่งจะช่วยให้ตะกอนมีเวลาเพียงพอในการตกตะกอนลงสู่ก้นถัง ก่อตัวเป็น "กากตะกอน" (มีตะกอนโลหะหนัก คอลลอยด์ดิน และตะกอน PAM) ในขณะที่ชั้นบนกลายเป็นของเหลวใส

หน้าที่หลัก

ผ่านขั้นตอนนี้ อัตราการกำจัดของแข็งแขวนลอย (SS) ในน้ำเสียสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 90% ในเวลาเดียวกัน โลหะหนัก เช่น โคบอลต์ จะตกตะกอนพร้อมกับตะกอน ซึ่งช่วยลดความเข้มข้นของโลหะหนักในของเหลวใสได้อย่างมาก และวางรากฐานสำหรับการปล่อยน้ำเสียตามมาตรฐานในภายหลัง หรือการบำบัดขั้นสูง

5. การบำบัดในภายหลัง: การกำจัดกากตะกอนและของเหลวใส

การบำบัดกากตะกอน

กากตะกอนที่มีโลหะหนักที่ก้นถังตกตะกอน (มีความชื้นประมาณ 80%-90%) จะถูกขนส่งไปยังเครื่องกรองแบบแผ่นและเฟรมผ่านปั๊มกากตะกอนเพื่อขจัดน้ำ ก่อตัวเป็นเค้กกากตะกอนที่มีความชื้น ≤ 60% เค้กกากตะกอนเหล่านี้ต้องได้รับการจัดการเป็นของเสียอันตราย และส่งไปยังสถาบันที่ได้รับอนุญาตสำหรับการบำบัดแบบแข็ง/เสถียร หรือการนำโคบอลต์กลับมาใช้ใหม่ (เช่น ผ่านการถลุงด้วยความร้อนหรือการชะล้างด้วยโลหะวิทยา)

การบำบัดของเหลวใส

ของเหลวใสส่วนบนจำเป็นต้องได้รับการทดสอบค่า pH ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD ซึ่งเกิดจากกรดซิตริกที่เหลืออยู่) และความเข้มข้นของโลหะหนัก (เช่น Co, As, Cu) หากเป็นไปตามมาตรฐาน (เช่น ความเข้มข้นของโคบอลต์ < 0.01 มก./ลิตร สอดคล้องกับมาตรฐานคุณภาพสิ่งแวดล้อมสำหรับน้ำผิวดิน (GB 3838-2002)) สามารถปล่อยทิ้งได้โดยตรง หากไม่เป็นไปตามมาตรฐาน จำเป็นต้องมีการบำบัดขั้นสูงเพิ่มเติมโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนหรือเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกำจัดสารมลพิษอย่างสมบูรณ์