الدليل العملي لكلوريد البولي ألومنيوم (PAC) لمعالجة المياه - الجرعة والتطبيق والسلامة

1. ما هو كلوريد البولي ألمنيوم (PAC) وكيف يعمل

بولي ألومنيوم كلوريد (PAC) عبارة عن مادة تخثر ألومنيوم تم تحللها مسبقًا وتستخدم على نطاق واسع في مياه الشرب ومياه الصرف الصحي ومعالجة مياه العمليات الصناعية. كيميائيًا هو عبارة عن بوليمر ألومنيوم غير متبلور يجمع بين أنواع الألومنيوم (Al³⁺ والأشكال المتحللة بالماء) في بوليمر عالي التكافؤ يشجع على زعزعة الاستقرار السريع للغرويات والمواد الجسيمية. بالمقارنة مع كبريتات الألومنيوم التقليدية (الشب)، غالبًا ما يكون أداء PAC أفضل في نطاقات التعكر الأعلى، ودرجات الحرارة المنخفضة، وعبر نافذة الأس الهيدروجيني الأوسع لأن شكله المبلمر مسبقًا ينتج كتلًا أكبر وأقوى مع ترسيب أسرع.

2. المزايا الرئيسية لـ PAC في معالجة المياه العملية

يختار المشغلون PAC عندما يحتاجون إلى تخثر موثوق به مع انخفاض أحجام الحمأة وتحسين الوضوح. تشمل المزايا العملية ما يلي:

• كفاءة أعلى في زعزعة الاستقرار - تزيل المواد العضوية الغروية، والعكارة، وبعض المواد العضوية الطبيعية (NOM) بجرعات أقل من الشب.
• نطاق درجة الحموضة الفعال الأوسع (عادة درجة الحموضة 5.5-8.5) - يقلل من الحاجة إلى تصحيح درجة الحموضة الثقيلة في العديد من مياه المصدر.
• انخفاض إنتاج الحمأة وسهولة نزح المياه من الحمأة مقارنة بالعديد من الأملاح.
• تحسين الأداء في درجات الحرارة المنخفضة وعند معالجة المياه المتأثرة بالطحالب.

3. درجات منتجات PAC النموذجية واختيارها (مرجع سريع)

يتم توفير PAC في أشكال سائلة أو مسحوقية بأساسيات متفاوتة ونشط Al₂O₃ (أو Al بالمائة). يعتمد اختيار الدرجة المناسبة على مصدر المياه، ودقة الجرعات المطلوبة، وتفضيلات التعامل.

4. اختبار الجرة وإجراءات الجرعات - خطوة بخطوة (عملي)

اختبار الجرة هو الطريقة القياسية لتحديد الجرعة المثلى من PAC واحتياجات مساعدات التخثر. اتبع هذه الخطوات للحصول على نتائج موثوقة وقابلة للتكرار:

• جمع المياه الخام التمثيلية وتسجيل درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، والموصلية، والتعكر.
• إعداد سلسلة من الجرار (على سبيل المثال، 4 – 8) مع أحجام عينة متطابقة (500 – 1000 مل).
• أضف PAC بجرعات متزايدة عبر الجرار (على سبيل المثال 5، 10، 15، 25، 40 ملغم / لتر كمكافئ Al₂O₃). سجل الكتلة/الحجم الدقيق المستخدم.
• مزيج سريع (300 دورة في الدقيقة) لمدة 30-60 ثانية، ثم مزيج بطيء (30-50 دورة في الدقيقة) لمدة 10-20 دقيقة لتكوين كتل، ثم اتركه يستقر لمدة 30-60 دقيقة.
• قياس التعكر المستقر، ووضوح المادة طافية، ودرجة الحموضة. قارن بين المخلفات وحدد الجرعة التي تعطي التعكر المستهدف وتغير مقبول في الرقم الهيدروجيني.
• إذا لزم الأمر، قم باختبار الإضافات الصغيرة من البوليمر (0.05-1.0 ملغم/لتر) كمساعد مندف لتحسين التسوية وتقليل جرعة PAC.

5. طرق التطبيق والمعدات المشتركة

يمكن تناول جرعات PAC كسائل مركز أو تحضيرها من المسحوق. اعتبارات التركيب والمعدات الشائعة:

• مضخات الجرعات: يفضل استخدام المضخات التمعجية أو الغشائية ذات التحكم النسبي في التدفق لضمان الدقة.
• خزان الخلط: خزانات خلط غير قابلة للصدأ أو بولي إيثيلين مع التقليب المناسب لإذابة مسحوق PAC (إذا تم استخدامه) ومنع الترسيب.
• يمكن للخلاطات الثابتة المضمنة تحسين تشتت التخثر قبل أحواض التلبد.
• نقطة التغذية: قم بحقن PAC في اتجاه منبع دواليب الخلط السريع أو الخلاطات الثابتة لضمان الاتصال الجيد.

6. أفضل ممارسات السلامة والتخزين والتعامل

PAC مادة أكالة لبعض المواد ويمكن أن تكون مهيجة. التعامل الآمن يمنع إصابة العمال وتدهور المنتج:

• التخزين: يُحفظ مغلقًا في مكان بارد وجاف وجيد التهوية بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة؛ يختلف العمر الافتراضي النموذجي حسب التركيبة (راجع بيانات المورد).
• مواد البناء: استخدام البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، أو البولي بروبيلين، أو الفولاذ المقاوم للصدأ (304/316) للخزانات والأنابيب. تجنب الألومنيوم والحديد المجلفن للحلول المركزة.
• معدات الوقاية الشخصية: القفازات، والنظارات الواقية من رش المواد الكيميائية، والمآزر عند التعامل مع PAC المركزة؛ يجب أن يكون غسل العين والاستحمام متاحًا.
• الاستجابة للانسكابات: تحييد الانسكابات الصغيرة باستخدام رماد الصودا (كربونات الصوديوم) والشطف؛ اتبع اللوائح المحلية للتخلص من المواد الصلبة المتخثرة.

7. استكشاف المشكلات الشائعة وإصلاحها والإجراءات التصحيحية

المشكلة: ضعف تكوين الكتلة أو الاستقرار البطيء

تشمل الأسباب المحتملة الجرعات المنخفضة، أو عدم كفاية طاقة الخلط، أو انخفاض درجة الحرارة، أو الحمل العضوي الزائد. الإجراءات:

• قم بزيادة جرعة PAC بشكل تدريجي بناءً على نتائج اختبار الجرة.
• أضف جرعة منخفضة من مادة البوليمر الندفية كمساعدة تجسيرية (اختبار 0.05-1.0 ملغم/لتر).
• فحص وضبط سرعات/وقت الخلط في مراحل الخلط السريع/البطيء.

المشكلة: انحراف الرقم الهيدروجيني أو زيادة بقايا الألومنيوم

قد يخفض PAC درجة الحموضة قليلاً؛ مراقبة بقايا الألومنيوم خاصة للمياه الصالحة للشرب. الإجراءات:

• أعد تشغيل اختبارات الجرة أثناء قياس Al وpH المتبقيين؛ اختر جرعة موازنة التعكر والمتطلبات المتبقية.
• إذا كان مستوى Al المتبقي مرتفعًا، قم بتقليل الجرعة أو زيادة كفاءة الترسيب/الترشيح؛ تقييم استخدام مساعدات التخثر التي تخفض البقايا.

8. جدول توجيه الجرعات السريعة (نقاط البداية النموذجية)

يقدم الجدول أدناه جرعات بداية متحفظة لاختبار الجرة - تأكد دائمًا من خلال اختبار الجرة للمياه الخام.

9. التوصيات النهائية وقائمة مراجعة الموردين

عند تنفيذ PAC في الموقع، قم بتأكيد هذه النقاط مع المورد وفريق العمليات الخاص بك:

• احصل على ورقة البيانات الفنية (TDS) التي توضح محتوى Al النشط والأساسية والمعالجة الموصى بها ومدة الصلاحية.
• اطلب إرشادات توافق المواد للخزانات والمضخات والأنابيب.
• قم بإجراء اختبارات روتينية للجرار كلما تغيرت خصائص مياه المصدر (موسميًا أو بعد الأحداث الجوية).
• تتبع الألومنيوم المتبقي والعكارة بعد المعالجة لضمان الامتثال للمعايير المحلية لمياه الشرب.