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. China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249)
Abstrak: Dalam bidang pengolahan air limbah dan residu limbah, PAC dan PAM telah banyak digunakan sebagai flokulan dan bahan pembantu koagulan umum. Makalah ini memperkenalkan efek aplikasi dan status penelitian PAC-PAM di berbagai bidang, secara singkat menjelaskan pemahaman dan pandangan berbagai peneliti tentang kombinasi PAC-PAM, dan secara komprehensif menganalisis persyaratan dan prinsip aplikasi PAC-PAM di bawah kondisi eksperimental dan kondisi lapangan yang berbeda. Berdasarkan isi dan hasil analisis tinjauan, makalah ini menunjukkan prinsip internal PAC-PAM yang diterapkan pada berbagai kondisi kerja, dan menunjukkan bahwa kombinasi PAC dan PAM juga memiliki kekurangan, dan mode aplikasi serta dosisnya perlu ditentukan sesuai dengan situasi spesifik.
Kata kunci: polialuminium klorida; Poliakrilamida; Pengolahan air; Flokulasi
0 Pendahuluan
Di bidang industri, penggunaan gabungan polialuminium klorida (PAC) dan poliakrilamida (PAM) untuk mengolah air limbah dan limbah sejenis telah membentuk rantai teknologi yang matang, tetapi mekanisme kerja gabungannya belum jelas, dan rasio dosis untuk kondisi kerja yang berbeda di berbagai bidang juga berbeda.
Makalah ini menganalisis secara komprehensif sejumlah besar literatur terkait di dalam dan luar negeri, merangkum mekanisme kombinasi PAC dan PAC, serta membuat statistik komprehensif tentang berbagai kesimpulan empiris yang dikombinasikan dengan efek aktual PAC dan PAM di berbagai industri, yang memiliki signifikansi panduan untuk penelitian lebih lanjut di bidang terkait.
1. Contoh penelitian aplikasi domestik PAC-PAM
Efek pengikatan silang PAC dan PAM digunakan di berbagai bidang kehidupan, tetapi dosis dan metode perawatan pendukungnya berbeda untuk kondisi kerja dan lingkungan perawatan yang berbeda.
1.1 air limbah domestik dan lumpur perkotaan
Zhao Yueyang (2013) dan lainnya menguji efek koagulasi PAM sebagai bahan pembantu koagulasi untuk PAC dan PAFC dengan menggunakan metode uji dalam ruangan. Percobaan tersebut menemukan bahwa efek koagulasi PAC setelah koagulasi PAM meningkat secara signifikan.
Wang Mutong (2010) dan lainnya mempelajari efek pengolahan PAC + PA pada air limbah domestik di suatu kota, dan mempelajari efisiensi penghilangan COD dan indikator lainnya melalui percobaan ortogonal.
Lin Yingzi (2014) dkk. Mempelajari peningkatan efek koagulasi PAC dan PAM pada alga di instalasi pengolahan air. Yang Hongmei (2017) dkk. Mempelajari efek pengolahan penggunaan gabungan pada air limbah kimchi, dan menganggap bahwa nilai pH optimal adalah 6.
Fu Peiqian (2008) dkk. mempelajari pengaruh flokulan komposit yang diaplikasikan pada air daur ulang. Dengan mengukur efek penghilangan pengotor seperti kekeruhan, TP, COD, dan fosfat dalam sampel air, ditemukan bahwa flokulan komposit memiliki efek penghilangan yang baik pada semua jenis pengotor.
Cao Longtian (2012) dan lainnya mengadopsi metode flokulasi komposit untuk mengatasi masalah laju reaksi yang lambat, flok yang ringan, dan sulit tenggelam dalam proses pengolahan air di Tiongkok Timur Laut karena suhu rendah di musim dingin.
Liu Hao (2015) dkk. mempelajari efek pengolahan flokulan komposit pada suspensi pengendapan yang sulit dan pengurangan kekeruhan dalam air limbah domestik, dan menemukan bahwa penambahan sejumlah flokulan PAM sambil menambahkan PAM dan PAC dapat meningkatkan efek pengolahan akhir.
1.2 air limbah percetakan dan pewarnaan serta air limbah pembuatan kertas
Zhang Lanhe (2015) dkk. Mempelajari efek koordinasi kitosan (CTS) dan koagulan dalam pengolahan air limbah pembuatan kertas, dan menemukan bahwa penambahan kitosan lebih baik.
Tingkat pengurangan COD dan kekeruhan meningkat masing-masing sebesar 13,2% dan 5,9%.
Xie Lin (2010) mempelajari efek pengobatan gabungan PAC dan PAM pada air limbah pembuatan kertas.
Liu Zhiqiang (2013) dan lainnya menggunakan flokulan komposit PAC dan PAC buatan sendiri yang dikombinasikan dengan ultrasonik untuk mengolah air limbah percetakan dan pewarnaan. Disimpulkan bahwa ketika nilai pH berada antara 11 dan 13, PAC ditambahkan terlebih dahulu dan diaduk selama 2 menit, kemudian PAC ditambahkan lagi dan diaduk selama 3 menit, efek pengolahannya paling baik.
Zhou Danni (2016) dan lainnya mempelajari efek pengolahan PAC + PAM pada air limbah domestik, membandingkan efek pengolahan akselerator biologis dan penawar racun biologis, dan menemukan bahwa PAC + PAM lebih baik daripada metode pengolahan biologis dalam efek penghilangan minyak, tetapi PAC + PAM jauh lebih baik daripada metode pengolahan biologis dalam hal toksisitas kualitas air.
Wang Zhizhi (2014) dkk. mempelajari metode pengolahan air limbah tahap menengah pembuatan kertas dengan koagulasi PAC + PAM sebagai bagian dari metode tersebut. Ketika dosis PAC adalah 250 mg/L, dosis PAM adalah 0,7 mg/L, dan nilai pH mendekati netral, tingkat pengurangan COD mencapai 68%.
Zuo Weiyuan (2018) dan lainnya mempelajari dan membandingkan efek flokulasi campuran Fe3O4 / PAC / PAM. Pengujian menunjukkan bahwa ketika rasio ketiganya adalah 1:2:1, efek pengolahan air limbah percetakan dan pewarnaan adalah yang terbaik.
LV Sining (2010) dkk. mempelajari efek pengolahan kombinasi PAC + PAM pada air limbah tahap menengah. Penelitian menunjukkan bahwa efek flokulasi komposit paling baik pada lingkungan asam (pH 5). Dosis PAC adalah 1200 mg/L, dosis PAM adalah 120 mg/L, dan tingkat penghilangan kod lebih dari 60%.
1.3 Limbah kimia batubara dan limbah penyulingan
Yang Lei (2013) dkk. Mempelajari efek koagulasi PAC + PAM dalam pengolahan air limbah industri batubara, membandingkan kekeruhan residual pada rasio yang berbeda, dan memberikan dosis PAM yang disesuaikan berdasarkan kekeruhan awal yang berbeda.
Fang Xiaoling (2014) dan lainnya membandingkan efek koagulasi PAC + Chi dan PAC + PAM pada air limbah kilang minyak. Mereka menyimpulkan bahwa PAC + Chi memiliki efek flokulasi yang lebih baik dan efisiensi penghilangan COD yang lebih tinggi. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa waktu pengadukan optimum adalah 10 menit dan nilai pH optimum adalah 7.
Deng Lei (2017) dkk. Mempelajari efek flokulasi PAC + PAM pada air limbah cairan pengeboran, dan tingkat pengurangan COD mencapai lebih dari 80%.
Wu Jinhua (2017) dkk. Mempelajari pengolahan air limbah kimia batubara dengan koagulasi. PAC sebesar 2 g/L dan PAM sebesar 1 mg/L. Percobaan menunjukkan bahwa nilai pH terbaik adalah 8.
Guo Jinling (2009) dkk. mempelajari efek pengolahan air dengan flokulasi komposit dan menyimpulkan bahwa efek penghilangan terbaik terjadi ketika dosis PAC adalah 24 mg/L dan PAM adalah 0,3 mg/L.
Lin Lu (2015) dkk. mempelajari efek flokulasi kombinasi PAC-PAM pada air limbah yang mengandung minyak teremulsi dalam kondisi berbeda, dan membandingkan efek flokulan tunggal. Dosis akhir adalah: PAC 30 mg/L, PAM 6 mg/L, suhu lingkungan 40 ℃, nilai pH netral, dan waktu pengendapan lebih dari 30 menit. Dalam kondisi yang paling menguntungkan, efisiensi penghilangan COD mencapai sekitar 85%.
2. Kesimpulan dan saran
Kombinasi polialuminium klorida (PAC) dan poliakrilamida (PAM) telah banyak digunakan di berbagai bidang kehidupan. Kombinasi ini memiliki potensi besar di bidang pengolahan air limbah dan lumpur, dan nilai industrinya perlu dieksplorasi lebih lanjut.
Mekanisme kombinasi PAC dan PAM terutama bergantung pada keuletan rantai makromolekul PAM yang sangat baik, yang dikombinasikan dengan Al3+ dalam PAC dan –O dalam PAM untuk membentuk struktur jaringan yang lebih stabil. Struktur jaringan tersebut dapat secara stabil membungkus pengotor lain seperti partikel padat dan tetesan minyak, sehingga memiliki efek pengolahan yang sangat baik untuk air limbah dengan berbagai jenis pengotor, terutama untuk air yang mengandung minyak dan air secara bersamaan.
Pada saat yang sama, kombinasi PAC dan PAM juga memiliki kekurangan. Kandungan air pada flokulat yang terbentuk tinggi, dan struktur internalnya yang stabil menyebabkan persyaratan yang lebih tinggi untuk pengolahan sekunder. Oleh karena itu, pengembangan lebih lanjut dari PAC yang dikombinasikan dengan PAM masih menghadapi kesulitan dan tantangan.
Waktu posting: 09-Oktober-2021