அனல் மின் நிலைய நீர் சுத்திகரிப்பில் PAC-இன் பயன்பாட்டு விளைவு

2024-03-22

1. ஒப்பனை நீரை முன்கூட்டியே சுத்திகரித்தல்

இயற்கை நீர்நிலைகளில் பெரும்பாலும் சேறு, களிமண், மட்கு மற்றும் பிற மிதக்கும் பொருட்கள், கூழ்ம அசுத்தங்கள், பாக்டீரியா, பூஞ்சைகள், பாசிகள், வைரஸ்கள் மற்றும் பிற நுண்ணுயிரிகள் உள்ளன. இவை நீரில் ஒரு குறிப்பிட்ட நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் நீரின் கலங்கல், நிறம் மற்றும் துர்நாற்றத்திற்கு முக்கிய காரணமாகும். இந்த அதிகப்படியான கரிமப் பொருட்கள் அயனிப் பரிமாற்றிக்குள் நுழைந்து, ரெசினை அசுத்தப்படுத்துகின்றன, ரெசினின் பரிமாற்றத் திறனைக் குறைக்கின்றன, மேலும் உப்பு நீக்கும் அமைப்பின் வெளியேற்ற நீரின் தரத்தையும் பாதிக்கின்றன. உறைதல் சுத்திகரிப்பு, படிதல் தெளிவாக்கல் மற்றும் வடிகட்டுதல் சுத்திகரிப்பு ஆகியவற்றின் முக்கிய நோக்கம் இந்த அசுத்தங்களை அகற்றுவதாகும். இதன் மூலம் நீரில் உள்ள மிதக்கும் பொருட்களின் அளவு 5mg/L-க்கும் குறைவாகக் குறைக்கப்பட்டு, தெளிந்த நீர் பெறப்படுகிறது. இது நீர் முன் சுத்திகரிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. முன் சுத்திகரிப்புக்குப் பிறகு, நீரில் கரைந்துள்ள உப்புகள் அயனிப் பரிமாற்றம் மூலம் அகற்றப்பட்டு, நீரில் கரைந்துள்ள வாயுக்கள் வெப்பப்படுத்துதல், வெற்றிடமாக்குதல் அல்லது ஊதுதல் மூலம் அகற்றப்பட்டால் மட்டுமே, அந்த நீரை கொதிகலன் நீராகப் பயன்படுத்த முடியும். இந்த அசுத்தங்கள் முதலில் அகற்றப்படாவிட்டால், அடுத்தடுத்த சுத்திகரிப்பு (உப்பு நீக்குதல்) செய்ய முடியாது. எனவே, நீரின் உறைதல் சிகிச்சை என்பது நீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறையில் ஒரு முக்கிய இணைப்பாகும்.

அனல் மின் நிலையத்தின் முன்சிகிச்சை செயல்முறை பின்வருமாறு: மூல நீர் → உறைதல் → வீழ்படிவாக்கல் மற்றும் தெளிவாக்கல் → வடிகட்டுதல். உறைதல் செயல்முறையில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உறைபொருட்கள் பாலிஅலுமினியம் குளோரைடு, பாலிஃபெரிக் சல்பேட், அலுமினியம் சல்பேட், ஃபெரிக் டிரைகுளோரைடு போன்றவை ஆகும். பின்வருபவை முக்கியமாக பாலிஅலுமினியம் குளோரைடின் பயன்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துகின்றன.

பாலிஅலுமினியம் குளோரைடு, PAC என அழைக்கப்படுகிறது, இது அலுமினிய சாம்பல் அல்லது அலுமினிய கனிமங்களை மூலப்பொருட்களாகக் கொண்டு, உயர் வெப்பநிலை மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தில் காரம் மற்றும் அலுமினியத்துடன் வினைபுரிந்து பாலிமரை உருவாக்குகிறது. இதன் மூலப்பொருட்களும் உற்பத்தி செயல்முறையும் வேறுபடுவதால், தயாரிப்பு விவரக்குறிப்புகளும் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதில்லை. PAC-இன் மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு [Al2(OH)nCI6-n]m ஆகும், இதில் n என்பது 1 முதல் 5 வரையிலான எந்தவொரு முழு எண்ணாகவும், m என்பது 10-வது தொகுதியின் முழு எண்ணாகவும் இருக்கலாம். PAC திட மற்றும் திரவ வடிவங்களில் கிடைக்கிறது.

2. உறைதல் செயல்முறை

நீரில் உள்ள கூழ்மத் துகள்களின் மீது உறைபொருட்களுக்கு மூன்று முக்கிய விளைவுகள் உள்ளன: மின் நடுநிலையாக்கல், உட்கிரகிப்புப் பாலமிடல் மற்றும் துடைத்தல். இந்த மூன்று விளைவுகளில் எது முதன்மையானது என்பது, உறைபொருளின் வகை மற்றும் அளவு, நீரில் உள்ள கூழ்மத் துகள்களின் தன்மை மற்றும் உள்ளடக்கம், மற்றும் நீரின் pH மதிப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. பாலிஅலுமினியம் குளோரைடின் செயல்பாட்டு முறை, அலுமினியம் சல்பேட்டின் செயல்பாட்டு முறையை ஒத்திருக்கிறது, மேலும் நீரில் அலுமினியம் சல்பேட்டின் நடத்தை என்பது Al3+ அயனியானது பல்வேறு நீராற்பகுக்கப்பட்ட இனங்களை உருவாக்கும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது.

சில குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில், அலுமினியம் குளோரைடு Al(OH)3 ஆக நீராற்பகுப்பு மற்றும் பலபடியாக்கல் அடையும் செயல்முறையில் உருவாகும் பல்வேறு இடைநிலை விளைபொருட்களாக பாலிஅலுமினியம் குளோரைடைக் கருதலாம். இது Al3+ இன் நீராற்பகுப்பு செயல்முறை இல்லாமலேயே, பல்வேறு பலபடி இனங்கள் மற்றும் Al(OH)a(s) வடிவத்தில் நேரடியாக நீரில் காணப்படுகிறது.

3. பயன்பாடு மற்றும் பாதிக்கும் காரணிகள்

1. நீரின் வெப்பநிலை

நீரின் வெப்பநிலை, உறைதல் சுத்திகரிப்பு விளைவில் தெளிவான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நீரின் வெப்பநிலை குறைவாக இருக்கும்போது, உறைபொருளின் நீராற்பகுப்பு மிகவும் கடினமாகிறது. குறிப்பாக, நீரின் வெப்பநிலை 5℃-க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, நீராற்பகுப்பு விகிதம் மெதுவாக இருக்கும், மேலும் உருவாகும் உறைபொருளானது தளர்வான அமைப்பு, அதிக நீர் உள்ளடக்கம் மற்றும் நுண்ணிய துகள்களைக் கொண்டிருக்கும். நீரின் வெப்பநிலை குறைவாக இருக்கும்போது, கூழ்மத் துகள்களின் கரைதல் அதிகரிக்கிறது, உறைதல் நேரம் அதிகமாகிறது, மற்றும் படிதல் விகிதம் மெதுவாக இருக்கும். 25 முதல் 30℃ வரையிலான நீரின் வெப்பநிலை மிகவும் பொருத்தமானது என்று இந்த ஆய்வு காட்டுகிறது.

2. நீரின் pH மதிப்பு

பாலிஅலுமினியம் குளோரைடின் நீராற்பகுப்பு செயல்முறை என்பது H+ அயனிகளைத் தொடர்ச்சியாக வெளியிடும் ஒரு செயல்முறையாகும். எனவே, வெவ்வேறு pH நிலைகளின் கீழ், வெவ்வேறு நீராற்பகுப்பு இடைநிலைகள் உருவாகும், மேலும் பாலிஅலுமினியம் குளோரைடு உறைதல் சிகிச்சைக்கு உகந்த pH மதிப்பு பொதுவாக 6.5 முதல் 7.5 வரை இருக்கும். இந்த நிலையில் உறைதல் விளைவு அதிகமாக இருக்கும்.

3. உறைபொருளின் அளவு

சேர்க்கப்படும் உறைபொருளின் அளவு போதுமானதாக இல்லாதபோது, வெளியேற்றப்படும் நீரில் எஞ்சியிருக்கும் கலங்கல் தன்மை அதிகமாக இருக்கும். அதன் அளவு மிக அதிகமாக இருக்கும்போது, நீரில் உள்ள கூழ்மத் துகள்கள் அதிகப்படியான உறைபொருளை உறிஞ்சுவதால், கூழ்மத் துகள்களின் மின்னூட்டப் பண்பு மாறுகிறது. இதன் விளைவாக, வெளியேற்றப்படும் நீரில் எஞ்சியிருக்கும் கலங்கல் தன்மை மீண்டும் அதிகரிக்கிறது. உறைதல் செயல்முறை ஒரு எளிய வேதிவினை அல்ல, எனவே தேவையான அளவை கணக்கீட்டின் மூலம் தீர்மானிக்க முடியாது, மாறாக குறிப்பிட்ட நீரின் தரத்திற்கு ஏற்ப பொருத்தமான அளவைத் தீர்மானிக்க வேண்டும்; பருவகாலத்திற்கு ஏற்ப நீரின் தரம் மாறும்போது, அதற்கேற்ப அளவை சரிசெய்ய வேண்டும்.

4. தொடர்பு ஊடகம்

உறைதல் சுத்திகரிப்பு அல்லது பிற வீழ்படிவு சுத்திகரிப்பு செயல்முறையின் போது, நீரில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு சேற்றுப் படலம் இருந்தால், உறைதல் சுத்திகரிப்பின் விளைவை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும். இது ஒரு பெரிய மேற்பரப்புப் பரப்பை வழங்கி, உறிஞ்சுதல், வினையூக்கம் மற்றும் படிகமாக்கல் மையம் ஆகியவற்றின் மூலம் உறைதல் சுத்திகரிப்பின் விளைவை மேம்படுத்துகிறது.

உறைதல் வீழ்படிவாக்கல் என்பது தற்போது நீர் சுத்திகரிப்பிற்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறையாகும். பாலிஅலுமினியம் குளோரைடு, தொழில்துறையில் ஒரு நீர் சுத்திகரிப்பு உறைபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது சிறந்த உறைபொருள் செயல்திறன், பெரிய உறைபொருள் திரள், குறைந்த அளவுப் பயன்பாடு, அதிக செயல்திறன், விரைவான வீழ்படிவாக்கல், பரந்த பயன்பாட்டு வரம்பு மற்றும் பிற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. பாரம்பரிய உறைபொருளுடன் ஒப்பிடும்போது, இதன் பயன்பாட்டு அளவை 1/3 முதல் 1/2 வரை குறைக்கலாம், மேலும் செலவை 40% வரை சேமிக்க முடியும். வால்வுகள் இல்லாத வடிகட்டி மற்றும் ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் வடிகட்டியின் செயல்பாட்டுடன் இதை இணைக்கும்போது, மூலநீரின் கலங்கல் தன்மை பெருமளவில் குறைகிறது, உப்புநீக்கும் அமைப்பின் வெளியேற்ற நீரின் தரம் மேம்படுகிறது, மேலும் உப்புநீக்கும் ரெசினின் பரிமாற்றத் திறனும் அதிகரிக்கிறது, அத்துடன் இயக்கச் செலவும் குறைகிறது.