Giriş Bir atık su sistemini devreye alırken küçük-ölçekli pıhtılaşma ve çökeltme deneyleri gereklidir. Bu deneyler sırasında flokların yüzmesi olgusu yaygın fakat derinlemesine analiz edilmeye değer bir sorundur. Bu genellikle deneysel sürecin bir veya daha fazla temel yönünün ayarlanması gerektiğini gösterir.
Flokun batmak yerine yüzmesinin temel nedeni, flok yoğunluğunun sudan az olması veya hava kabarcıkları gibi dış kuvvetler tarafından desteklenmesidir. Bu sorunu aşağıdaki yönlerden sistematik olarak araştırıp çözebiliriz:
I. Ana Nedenlerin ve Çözümlerin Analizi
1. PAC (Polialüminyum Klorür) Dozaj Sorunları
Nedenleri:
- Yetersiz Dozaj: Hidrolizle üretilen alüminyum hidroksit kolloidi, sudaki kolloidal parçacıkların yükünü tamamen nötralize etmek için yetersiz olup, büyük ve yoğun floklar oluşturamaz.
- Aşırı Dozaj: Aşırı PAC, koloidal parçacıkların yüzey yükünün tersine dönmesine (negatiften pozitife) neden olur, bu da kolloidin yeniden stabilizasyonuna ve toplanmanın zorluğuna yol açar. Aynı zamanda, aşırı alüminyum tuzu hidrolizi alkaliniteyi tüketecek, potansiyel olarak suyu asidik hale getirecek ve üretilen alüminyum hidroksit kolloidi çok hafif olacaktır.
Çözümler:
- Optimum dozajı belirlemek için beher testleri yapın. Genellikle 50 mg/L ile başlayın ve topak oluşumunu ve çökelmeyi gözlemleyerek yavaş yavaş artırın (örn. 50, 100, 150, 200 mg/L).
- PAC solüsyonunun süresinin dolup dolmadığını kontrol edin (örn. aşırı hazırlama süresi veya hidroliz çökelmesi nedeniyle). Taze hazırlanmış solüsyon tavsiye edilir.
2. PAM (Poliakrilamid) Dozaj Sorunları
Nedenleri:
- Genel atık su için kolloidal parçacıklar genellikle negatif yüklü olduğundan katyonik PAM kullanılmalıdır.
- Anyonik PAM yanlışlıkla kullanılırsa negatif yüklü parçacıkları iterek köprü kurmayı zorlaştırır.
- İyonik olmayan PAM yanlışlıkla kullanılırsa, şarj uyumsuzluğu kötü sonuçlara yol açabilir.
- Yanlış dozlama sırası: Hızlı karıştırma ve istikrarsızlaştırma için önce PAC eklenmelidir. Yaklaşık 1-2 dakikalık bir aradan sonra yavaş karıştırma ve pıhtılaşmaya yardımcı olması için PAM eklenmelidir. Sıranın tersine çevrilmesi veya aralığın çok kısa olması, etkinliği önemli ölçüde azaltacaktır.
- Aşırı Dozaj: PAM, yüksek-moleküler-ağırlıklı bir polimerdir. Aşırı kullanım bir "sarma-" etkisi yaratarak yüksek su içerikli ve düşük yoğunluklu topakları gevşeterek yüzmelerine neden olabilir. Bu, flokların yüzmesinin en olası nedenlerinden biridir.
- Yanlış PAM Tipi Seçimi:
- PAM konsantrasyonu çok yüksek veya yetersiz çözünme: Bu, atık su içinde eşit olmayan bir dağılıma, lokal fazlalığa ve yüzen "topakların" oluşmasına yol açar.
Çözümler:
- "Önce PAC, sonra PAM" sırasına kesinlikle uyun ve aralığı dikkatli bir şekilde kontrol edin.
- Testleri önemli ölçüde azaltılmış PAM dozajıyla gerçekleştirin. PAM dozajı genellikle çok küçüktür, muhtemelen 1-5 mg/L veya hatta daha düşüktür. 0,5 mg/L ile başlayıp yavaş yavaş artırmayı deneyin.
- Katyonik PAM'in kullanıldığını doğrulayın. Tedarikçiye danışın veya ürün talimatlarına bakın.
- PAM çözeltisi iyice karıştırılmalı ve çözülmelidir (genellikle 40-60 dakika gerektirir). Önerilen konsantrasyon %0,1-%0,3'tür (binde üç parçadan binde üç parçaya kadar).
3. Atık Su Kalite Özellikleri
Nedenleri:
- Suda yüksek düzeyde yağ veya organik madde: Bu maddelerin yoğunluğu düşüktür ve topaklarla kapsüllendiğinde genel yoğunluğu azaltır.
- Aşırı tuz veya yüzey aktif madde içeriği: Bu, reaktifin hidrolizi ve yük nötrleştirme etkilerini etkileyebilir.
- Sudaki aşırı organik yük: Bu, hava kabarcıklarını içine alan "yapışkan" topaklar oluşturur.
Çözümler:
- Mümkünse atık suyun kaynağını ve ana bileşenlerini anlayın.
- PH değerini ayarlamayı deneyin. PAC için optimal pH aralığı genellikle 6,5-7,5'tir. Çok düşük veya çok yüksek pH, hidroliz ürünlerinin morfolojisini etkileyecektir. PH'ı NaOH ile ayarlayın veya asiti seyreltin ve tekrar deneyin.
- Ön arıtmanın (yağ ayırma gibi) gerekli olup olmadığını değerlendirin.
4. Deneysel Çalışma ve Hidrolik Koşullar
Nedenleri:
- PAC dozaj aşaması: Reaktifin anında ve düzgün dağılımını sağlamak için hızlı ve kuvvetli karıştırma (örn. 250-300 rpm, 30-60 saniye) gerektirir.
- PAM Ekleme Aşaması: Flokların kırılmadan büyümesini teşvik etmek için yavaş, yumuşak bir karıştırma gereklidir (örneğin, 40-60 rpm, 10-20 dakika).
- Uygunsuz Karıştırma Yoğunluğu ve Süresi:
- Karıştırma Sırasında Ortaya Çıkan Hava: Güçlü karıştırma veya karıştırıcının yanlış yerleştirilmesi, suya büyük miktarda hava vererek, topaklara yapışan ve yüzmelerine neden olan mikro kabarcıklar oluşturabilir.
- Yetersiz Yerleşme Süresi: Floklar tam olarak sıkışıp yerleşmemiştir.
- Düşük Su Sıcaklığı: Su sıcaklığı 10 derecenin altına düştüğünde hidroliz ve reaksiyon hızları yavaşlar, bu da küçük, gevşek flokların oluşmasına neden olur.
Çözümler:
- İki-aşamalı karıştırma prosedürünü ve yoğunluğunu sıkı bir şekilde kontrol edin.
- Sıvı yüzeyinde hava veren girdaplar oluşmasını önlemek için karıştırıcının derinliğini kontrol edin.
- Yeterli yerleşme süresi tanıyın (örn. 30 dakika) ve süreç boyunca değişiklikleri dikkatlice gözlemleyin.
II. Hızlı Sorun Giderme Adımlarının Özeti
1. Dozu azaltın: Eklenen PAM miktarını önemli ölçüde azaltın; bu, ayarlanması en olası ve en kolay değişkendir.
2.Sırayı Kontrol Edin: Dozaj sırasını PAC → (1-2 dakika hızlı karıştırma) → PAM → (yavaş karıştırma) olarak doğrulayın.
3. Reaktifleri doğrulayın:
- PAC/PAM'in etkinliğini test etmek ve reaktif inaktivasyonu sorunlarını ortadan kaldırmak için temiz su ve standart kil (örn. kaolin) kullanarak simüle edilmiş atık su hazırlayın.
- PAM türünü onaylayın.
4. Süreci optimize edin:
- Birden fazla beherde farklı PAC dozajlarını (sabit küçük miktarda PAM ile) ve farklı PAM dozajlarını (sabit bir optimum PAC dozajıyla) test ederek sistematik bir Jar testi gerçekleştirin.
- Hızlı ve yavaş karıştırmanın hızını ve süresini kontrol edip ayarlayın.
5. Ayrıntıları gözlemleyin:
- Flok yüzmesi karıştırma sırasında mı yoksa çöktürme sonrasında mı meydana geliyor? Karıştırma sırasında yüzme genellikle hava kabarcıklarıyla ilişkilidir, çökeltme sonrasında yüzme ise genellikle flokların çok hafif olmasıyla ilgilidir.
- Topak morfolojisini gözlemleyin: Bulut gibi büyük ve kabarık mı (muhtemelen aşırı PAM nedeniyle) veya küçük ve bulanık mı (yetersiz PAC veya yetersiz karıştırma)?