Xu Darong 1,2, Zhang Zhongzhi 2, Jiang Hao 1, Ma Zhigang 1
(1. Beijing Guoneng Zhongdian Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co., Ltd., Pekín 100022; 2. Universidad del Petróleo de China (Pekín), Pekín 102249)
Resumen: En el campo del tratamiento de aguas residuales y residuos, el PAC y el PAM se han utilizado ampliamente como floculantes y coagulantes comunes. Este artículo presenta el efecto de la aplicación y el estado de la investigación del PAC-PAM en diferentes campos, describe brevemente la comprensión y las opiniones de diferentes investigadores sobre la combinación de PAC-PAM y analiza exhaustivamente los requisitos y principios de aplicación del PAC-PAM en diferentes condiciones experimentales y de campo. De acuerdo con el contenido y los resultados del análisis de la revisión, este artículo señala el principio interno del PAC-PAM aplicado a diversas condiciones de trabajo e indica que la combinación de PAC y PAM también presenta deficiencias, y su modo de aplicación y dosis deben determinarse según la situación específica.
Palabras clave: cloruro de polialuminio; poliacrilamida; tratamiento de aguas; floculación
0 Introducción
En el campo industrial, el uso combinado de cloruro de polialuminio (PAC) y poliacrilamida (PAM) para tratar aguas residuales y desechos similares ha formado una cadena tecnológica madura, pero su mecanismo de acción conjunta no está claro y la relación de dosificación para diferentes condiciones de trabajo en varios campos también es diferente.
Este documento analiza exhaustivamente una gran cantidad de literatura relevante nacional e internacional, resume el mecanismo de combinación de PAC y PAC, y realiza estadísticas exhaustivas sobre varias conclusiones empíricas en combinación con el efecto real de PAC y PAM en varias industrias, lo que tiene importancia orientadora para futuras investigaciones en campos relacionados.
1. Ejemplo de investigación de aplicación doméstica de pac-pam
El efecto de reticulación de PAC y PAM se utiliza en todos los ámbitos de la vida, pero la dosis y los métodos de tratamiento de apoyo son diferentes para las distintas condiciones de trabajo y entornos de tratamiento.
1.1 aguas residuales domésticas y lodos municipales
Zhao Yueyang (2013) y otros analizaron el efecto coagulante del PAM como coadyuvante de coagulación del PAC y el PAFC mediante un ensayo en interiores. El experimento reveló que el efecto coagulante del PAC tras la coagulación con PAM aumentó considerablemente.
Wang Mutong (2010) y otros estudiaron el efecto del tratamiento de PAC + PA en las aguas residuales domésticas de una ciudad y estudiaron la eficiencia de eliminación de DQO y otros indicadores a través de experimentos ortogonales.
Lin Yingzi (2014) et al. estudiaron el efecto de coagulación mejorado del PAC y el PAM en algas en plantas de tratamiento de agua. Yang Hongmei (2017) et al. estudiaron el efecto del tratamiento del uso combinado en aguas residuales de kimchi y consideraron que el valor de pH óptimo era 6.
Fu Peiqian (2008) et al. estudiaron el efecto del floculante compuesto aplicado al agua de reutilización. Al medir los efectos de eliminación de impurezas como la turbidez, el TP, la DQO y el fosfato en muestras de agua, se observó que el floculante compuesto tiene un buen efecto de eliminación de todo tipo de impurezas.
Cao Longtian (2012) y otros adoptaron el método de floculación compuesta para resolver los problemas de velocidad de reacción lenta, flóculos ligeros y dificultad de hundimiento en el proceso de tratamiento de agua en el noreste de China debido a la baja temperatura en invierno.
Liu Hao (2015) et al. estudiaron el efecto del floculante compuesto en el tratamiento de la suspensión de difícil sedimentación y reducción de turbidez en aguas residuales domésticas y descubrieron que la adición de cierta cantidad de floculante de PAM junto con la adición de PAM y PAC puede mejorar el efecto final del tratamiento.
1.2 aguas residuales de impresión y teñido y aguas residuales de fabricación de papel
Zhang Lanhe (2015) et al. estudiaron el efecto de coordinación del quitosano (CTS) y el coagulante en el tratamiento de aguas residuales de la fabricación de papel y descubrieron que era mejor añadir quitosano.
Las tasas de eliminación de DQO y turbidez se incrementaron en un 13,2% y un 5,9%.
Xie Lin (2010) estudió el efecto del tratamiento combinado de PAC y PAM en las aguas residuales de la fabricación de papel.
Liu Zhiqiang (2013) y otros utilizaron floculante de PAC y compuesto de PAC de fabricación propia, combinado con ultrasonidos, para tratar aguas residuales de impresión y teñido. Se concluyó que, cuando el pH se encontraba entre 11 y 13, se añadió primero PAC y se agitó durante 2 minutos, y luego se añadió PAC y se agitó durante 3 minutos, obteniendo el mejor efecto del tratamiento.
Zhou Danni (2016) y otros estudiaron el efecto del tratamiento de PAC + PAM en las aguas residuales domésticas, compararon el efecto del tratamiento del acelerador biológico y el antídoto biológico y encontraron que PAC + PAM era mejor que el método de tratamiento biológico en el efecto de eliminación de petróleo, pero PAC + PAM era mucho mejor que el método de tratamiento biológico en la toxicidad de la calidad del agua.
Wang Zhizhi (2014) et al. estudiaron el método de tratamiento de aguas residuales de la etapa intermedia de fabricación de papel mediante la coagulación de PAC + PAM. Con una dosis de PAC de 250 mg/L, una dosis de PAM de 0,7 mg/L y un pH casi neutro, la tasa de eliminación de DQO alcanza el 68 %.
Zuo Weiyuan (2018) y otros estudiaron y compararon el efecto de floculación mixta de Fe₃O₄/PAC/PAM. La prueba muestra que cuando la proporción de los tres es 1:2:1, el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido es óptimo.
LV Sining (2010) et al. estudiaron el efecto del tratamiento de la combinación de PAC + PAM en aguas residuales de etapa intermedia. La investigación demuestra que el efecto de floculación compuesto es óptimo en ambientes ácidos (pH 5). La dosis de PAC es de 1200 mg/L, la de PAM es de 120 mg/L y la tasa de eliminación de bacalao es superior al 60 %.
1.3 Aguas residuales químicas del carbón y aguas residuales de refinación
Yang Lei (2013) et al. estudiaron el efecto de coagulación de PAC + PAM en el tratamiento de aguas residuales de la industria del carbón, compararon la turbidez residual con diferentes proporciones y determinaron la dosis ajustada de PAM según la turbidez inicial.
Fang Xiaoling (2014) y otros compararon el efecto de coagulación de PAC + Chi y PAC + PAM en aguas residuales de refinería. Concluyeron que PAC + Chi presentó un mejor efecto de floculación y una mayor eficiencia de eliminación de DQO. Los resultados experimentales mostraron que el tiempo óptimo de agitación fue de 10 min y el valor de pH óptimo fue de 7.
Deng Lei (2017) et al. estudiaron el efecto de floculación de PAC + PAM en las aguas residuales de fluidos de perforación, y la tasa de eliminación de DQO alcanzó más del 80 %.
Wu Jinhua (2017) et al. estudiaron el tratamiento de aguas residuales químicas del carbón mediante coagulación. El PAC es de 2 g/L y el PAM es de 1 mg/L. El experimento muestra que el mejor valor de pH es 8.
Guo Jinling (2009) et al. estudiaron el efecto de la floculación compuesta en el tratamiento del agua y concluyeron que el efecto de eliminación fue máximo cuando la dosis de PAC fue de 24 mg/L y la de PAM, de 0,3 mg/L.
Lin Lu (2015) et al. estudiaron el efecto de floculación de la combinación de PAC-PAM en aguas residuales con aceite emulsionado bajo diferentes condiciones y compararon el efecto de un solo floculante. La dosis final es: PAC 30 mg/L, PAM 6 mg/L, temperatura ambiente 40 °C, pH neutro y tiempo de sedimentación superior a 30 min. En las condiciones más favorables, la eficiencia de eliminación de DQO alcanza aproximadamente el 85 %.
2. Conclusión y sugerencias
La combinación de cloruro de polialuminio (PAC) y poliacrilamida (PAM) se ha utilizado ampliamente en diversos ámbitos. Presenta un gran potencial en el tratamiento de aguas residuales y lodos, y su valor industrial requiere mayor exploración.
El mecanismo de combinación de PAC y PAM se basa principalmente en la excelente ductilidad de la cadena macromolecular de PAM, que se combina con Al₃₄ en PAC y O₂ en PAM para formar una estructura de red más estable. Esta estructura de red puede envolver de forma estable otras impurezas, como partículas sólidas y gotas de aceite, lo que la hace excelente para el tratamiento de aguas residuales con diversos tipos de impurezas, especialmente en la coexistencia de aceite y agua.
Al mismo tiempo, la combinación de PAC y PAM también presenta deficiencias. El contenido de agua del floculado formado es alto, y su estructura interna estable exige mayores requisitos de tratamiento secundario. Por lo tanto, el desarrollo futuro de PAC combinado con PAM aún enfrenta dificultades y desafíos.
Hora de publicación: 09-oct-2021