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., Beijing 100022; 2. Universidad China del Petróleo (Beijing), Beijing 102249)
Resumen: En el campo del tratamiento de aguas residuales y residuos, el PAC y el PAM se han utilizado ampliamente como floculantes y coadyuvantes de coagulación comunes. Este artículo presenta el efecto de 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 bajo diferentes condiciones experimentales y de campo. Con base en 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 y señala que la combinación de PAC y PAM también tiene limitaciones, y que su modo de aplicación y dosificación deben determinarse según la situación específica.
Palabras clave: cloruro de polialuminio; poliacrilamida; tratamiento de agua; floculación
0 Introducción
En el ámbito industrial, el uso combinado de cloruro de polialuminio (PAC) y poliacrilamida (PAM) para el tratamiento de aguas residuales y desechos similares ha conformado una cadena tecnológica consolidada, pero su mecanismo de acción conjunta no está claro, y la proporción de dosificación para diferentes condiciones de trabajo en diversos campos también es diferente.
Este artículo analiza exhaustivamente una gran cantidad de literatura relevante, tanto nacional como internacional, resume el mecanismo de combinación de PAC y PAC, y realiza estadísticas exhaustivas sobre diversas conclusiones empíricas en combinación con el efecto real de PAC y PAM en diversas industrias, lo que tiene una importancia orientadora para futuras investigaciones en campos relacionados.
1. Ejemplo de investigación sobre la aplicación doméstica de pac-pam
El efecto de reticulación del PAC y el PAM se utiliza en todos los ámbitos de la vida, pero la dosis y los métodos de tratamiento complementarios son diferentes según las distintas condiciones de trabajo y los entornos de tratamiento.
1.1 Aguas residuales domésticas y lodos municipales
Zhao Yueyang (2013) y otros evaluaron el efecto coagulante del PAM como coadyuvante de coagulación para PAC y 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 aguas residuales domésticas en 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 mejorada de PAC y PAM sobre las algas en una planta 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) y otros estudiaron el efecto de un floculante compuesto aplicado al agua reutilizada. Al medir los efectos de eliminación de impurezas como turbidez, fósforo total (PT), demanda química de oxígeno (DQO) y fosfato en muestras de agua, se encontró que el floculante compuesto tiene un buen efecto de eliminación sobre 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 sedimentación en el proceso de tratamiento de agua en el noreste de China debido a las bajas temperaturas en invierno.
Liu Hao (2015) et al. Estudiaron el efecto del tratamiento de floculante compuesto en la suspensión de sedimentación difícil y reducción de turbidez en aguas residuales domésticas, y encontraron que agregar una cierta cantidad de floculante de PAM mientras se agrega PAM y PAC puede promover el efecto de tratamiento final.
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 encontraron que era mejor agregar quitosano.
Las tasas de eliminación de DQO y turbidez aumentaron un 13,2 % y un 5,9 %, respectivamente.
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 un floculante compuesto de PAC y PAC de fabricación propia, combinado con ultrasonidos, para tratar aguas residuales de la industria textil. Se concluyó que, cuando el pH se encontraba entre 11 y 13, el mejor resultado se obtenía añadiendo primero el PAC y agitando durante 2 minutos, y luego añadiendo nuevamente el PAC y agitando durante 3 minutos.
Zhou Danni (2016) y otros estudiaron el efecto del tratamiento de PAC + PAM en 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 aceite, 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 la fabricación de papel mediante coagulación con PAC + PAM. Cuando la dosis de PAC es de 250 mg/L, la dosis de PAM es de 0,7 mg/L y el valor de pH es 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. El estudio demostró que cuando la proporción de los tres componentes es 1:2:1, el tratamiento de las aguas residuales de la industria textil es óptimo.
LV Sining (2010) et al. estudiaron el efecto del tratamiento con la combinación de PAC + PAM en aguas residuales de etapa intermedia. La investigación muestra 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 DQO supera el 60%.
1.3 Aguas residuales de la industria química del carbón y aguas residuales de refinerías
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 bajo diferentes proporciones y dieron la dosis ajustada de PAM de acuerdo con diferentes 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 presentaba un mejor efecto de floculación y una mayor eficiencia en la eliminación de DQO. Los resultados experimentales mostraron que el tiempo óptimo de agitación era de 10 minutos y el pH óptimo era de 7.
Deng Lei (2017) et al. estudiaron el efecto de floculación de PAC + PAM en 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 del tratamiento de agua de la floculación compuesta y consideraron que el efecto de eliminación era el mejor cuando la dosis de PAC era de 24 mg / L y la de PAM era de 0,3 mg / L.
Lin Lu (2015) et al. estudiaron el efecto de floculación de la combinación PAC-PAM en aguas residuales emulsionadas con aceite bajo diferentes condiciones y compararon el efecto de cada floculante por separado. La dosis final fue: PAC 30 mg/L, PAM 6 mg/L, temperatura ambiente de 40 °C, pH neutro y tiempo de sedimentación superior a 30 minutos. En las condiciones más favorables, la eficiencia de eliminación de DQO alcanzó aproximadamente el 85 %.
2. Conclusiones y sugerencias
La combinación de cloruro de polialuminio (PAC) y poliacrilamida (PAM) se ha utilizado ampliamente en diversos ámbitos. Posee un gran potencial en el tratamiento de aguas residuales y lodos, y su valor industrial requiere una mayor exploración.
El mecanismo de combinación de PAC y PAM depende principalmente de la excelente ductilidad de la cadena macromolecular de PAM, que, combinada con Al3+ en PAC y –O en PAM, forma una estructura de red más estable. Esta estructura de red puede encapsular de forma estable otras impurezas, como partículas sólidas y gotas de aceite, lo que le confiere una excelente eficacia en el tratamiento de aguas residuales con diversos tipos de impurezas, especialmente en casos de coexistencia de aceite y agua.
Al mismo tiempo, la combinación de PAC y PAM también presenta inconvenientes. El alto contenido de agua del floculado formado, junto con su estructura interna estable, exige un tratamiento secundario más intensivo. Por lo tanto, el desarrollo de la combinación de PAC y PAM aún enfrenta dificultades y desafíos.
Fecha de publicación: 09-oct-2021