مراجعة التقدم البحثي في تركيبة باك-بام

شو دارونج 1،2، تشانغ تشونغ تشى 2، جيانغ هاو 1، ما تشي قانغ 1

(١. شركة بكين غوونينغ تشونغديان لتكنولوجيا الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة المحدودة، بكين ١٠٠٠٢٢؛ ٢. جامعة الصين للبترول (بكين)، بكين ١٠٢٢٤٩)

ملخص: في مجال معالجة مياه الصرف الصحي ومخلفاته، استُخدمت كلٌّ من PAC وPAM على نطاق واسع كمواد مُركِّبة وعوامل مساعدة للتخثر. تُقدِّم هذه الورقة البحثية تأثير تطبيق pac-pam وحالته البحثية في مجالات مُختلفة، وتصف بإيجاز فهم وآراء مُختلف الباحثين حول دمج pac-pam، وتُحلِّل بشكلٍ شامل متطلبات تطبيق pac-pam ومبادئه في ظل ظروف تجريبية وميدانية مُختلفة. بناءً على محتوى ونتائج التحليل، تُشير هذه الورقة البحثية إلى المبدأ الداخلي لـ pac-pam المُطبَّق في ظروف عمل مُختلفة، وتُشير إلى وجود عيوب في دمج PAC وPAM، وأنَّ طريقة تطبيقه وجرعته يجب أن تُحدَّد وفقًا للحالة المُحددة.

الكلمات المفتاحية: كلوريد البولي ألومنيوم؛ بولي أكريلاميد؛ معالجة المياه؛ التخثر

0 مقدمة

في المجال الصناعي، شكل الاستخدام المشترك لكلوريد البولي ألمنيوم (PAC) والبولي أكريلاميد (PAM) لمعالجة مياه الصرف الصحي والنفايات المماثلة سلسلة تكنولوجية ناضجة، ولكن آلية عملها المشتركة ليست واضحة، كما أن نسبة الجرعة لظروف العمل المختلفة في مختلف المجالات مختلفة أيضًا.

يقوم هذا البحث بتحليل شامل لعدد كبير من الأدبيات ذات الصلة في الداخل والخارج، ويلخص آلية الجمع بين PAC وPAC، ويقدم إحصاءات شاملة حول الاستنتاجات التجريبية المختلفة جنبًا إلى جنب مع التأثير الفعلي لـ PAC وPAM في مختلف الصناعات، والتي لها أهمية توجيهية لمزيد من البحث في المجالات ذات الصلة.

1. مثال على بحث تطبيقي محلي لـ Pac-Pam

يتم استخدام التأثير المتشابك لـ PAC وPAM في جميع مناحي الحياة، ولكن الجرعة وطرق العلاج الداعمة تختلف باختلاف ظروف العمل وبيئات العلاج.

1.1 مياه الصرف الصحي المنزلية والحمأة البلدية

قام تشاو يويانغ (2013) وآخرون باختبار تأثير PAM التخثري كعامل مساعد في تخثر PAC وPAFC باستخدام طريقة الاختبار الداخلي. وأظهرت التجربة زيادة كبيرة في تأثير PAC التخثري بعد تخثر PAM.

قام وانج موتونج (2010) وآخرون بدراسة تأثير معالجة PAC + PA على مياه الصرف الصحي المنزلية في المدينة، ودرسوا كفاءة إزالة COD ومؤشرات أخرى من خلال تجارب متعامدة.

درس لين ينغزي (2014) وآخرون تأثير التخثر المُحسَّن لـ PAC وPAM على الطحالب في محطة معالجة المياه. ودرس يانغ هونغمي (2017) وآخرون تأثير المعالجة باستخدام مُركَّب على مياه الصرف الصحي المُستخدَمة في صناعة الكيمتشي، واعتبروا أن قيمة الرقم الهيدروجيني الأمثل هي 6.

أجرى فو بي تشيان (2008) وآخرون دراسةً حول تأثير المُركّب المُركّب المُستخدم في إعادة استخدام المياه. وبقياس تأثير إزالة الشوائب مثل العكارة، وTP، وCOD، والفوسفات في عينات المياه، وُجد أن المُركّب المُركّب يُزيل جميع أنواع الشوائب بكفاءة.

اعتمد كاو لونغتيان (2012) وآخرون طريقة التكتل المركب لحل مشاكل معدل التفاعل البطيء، والتكتلات الخفيفة، وصعوبة الغرق في عملية معالجة المياه في شمال شرق الصين بسبب انخفاض درجة الحرارة في الشتاء.

قام ليو هاو (2015) وآخرون بدراسة تأثير معالجة المواد المتكتلة المركبة على صعوبة الترسيب وتعليق تقليل العكارة في مياه الصرف الصحي المنزلية، ووجدوا أن إضافة كمية معينة من المواد المتكتلة PAM مع إضافة PAM وPAC يمكن أن يعزز تأثير المعالجة النهائي.

1.2 مياه الصرف الصحي الناتجة عن الطباعة والصباغة وصناعة الورق

قام Zhang Lanhe (2015) وآخرون بدراسة تأثير التنسيق بين الكيتوزان (CTS) والمواد المسببة للتخثر في معالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة الورق، ووجدوا أنه من الأفضل إضافة الكيتوزان.

وتم زيادة معدلات إزالة الطلب على المواد الكيميائية والعكارة بنسبة 13.2% و5.9%.

قام شي لين (2010) بدراسة تأثير المعالجة المشتركة لـ PAC وPAM لمياه الصرف الصحي المستخدمة في صناعة الورق.

استخدم ليو تشي تشيانغ (2013) وآخرون مادة PAC المصنعة ذاتيًا ومادة PAC المركّبة الممزوجة بالموجات فوق الصوتية لمعالجة مياه الصرف الناتجة عن الطباعة والصباغة. وخلصوا إلى أنه عند إضافة PAC أولًا وتحريكه لمدة دقيقتين، ثم إضافة PAC وتحريكه لمدة 3 دقائق، كان تأثير المعالجة هو الأفضل.

قام تشو داني (2016) وآخرون بدراسة تأثير معالجة PAC + PAM على مياه الصرف الصحي المنزلية، وقارنوا تأثير معالجة المعجل البيولوجي والترياق البيولوجي، ووجدوا أن PAC + PAM كان أفضل من طريقة المعالجة البيولوجية في تأثير إزالة الزيت، ولكن PAC + PAM كان أفضل بكثير من طريقة المعالجة البيولوجية في سمية جودة المياه.

قام وانغ تشي تشي (2014) وآخرون بدراسة طريقة معالجة مياه الصرف الصحي في المرحلة المتوسطة من صناعة الورق باستخدام تخثر PAC + PAM كجزء من هذه الطريقة. عند استخدام جرعة PAC 250 ملجم/لتر، وجرعة PAM 0.7 ملجم/لتر، وقيمة الرقم الهيدروجيني (pH) شبه متعادلة، يصل معدل إزالة COD إلى 68%.

قام زو وي يوان (2018) وآخرون بدراسة ومقارنة تأثير التكتل المختلط لـ Fe3O4 / PAC / PAM. وأظهر الاختبار أنه عندما تكون نسبة المكونات الثلاثة 1:2:1، يكون تأثير معالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن الطباعة والصباغة هو الأفضل.

أجرى LV sining (2010) وآخرون دراسةً حول تأثير معالجة مزيج PAC + PAM على مياه الصرف الصحي في المرحلة المتوسطة. وأظهرت الدراسة أن تأثير التخثر المركب يكون أفضل في البيئات الحمضية (درجة الحموضة 5). وتبلغ جرعة PAC 1200 ملغم/لتر، وجرعة PAM 120 ملغم/لتر، ومعدل إزالة سمك القد أكثر من 60%.

1.3 مياه الصرف الكيميائي للفحم ومياه الصرف التكرير

قام يانغ لي (2013) وآخرون بدراسة تأثير التخثر لـ PAC + PAM في معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الفحم، وقارنوا العكارة المتبقية بنسب مختلفة، وأعطوا الجرعة المعدلة من PAM وفقًا للعكارة الأولية المختلفة.

قارن فانغ شياولينغ (2014) وآخرون تأثير التخثر لمركبي PAC + Chi وPAC + PAM على مياه الصرف الصحي في المصافي. وخلصوا إلى أن مركب PAC + Chi يتميز بتأثير تخثر أفضل وكفاءة أعلى في إزالة الأكسجين الكيميائي (COD). وأظهرت النتائج التجريبية أن زمن التحريك الأمثل هو 10 دقائق، وأن قيمة الرقم الهيدروجيني المثلى هي 7.

قام دينج لي (2017) وآخرون بدراسة تأثير التكتل لـ PAC + PAM على مياه الصرف الصحي لسوائل الحفر، ووصل معدل إزالة COD إلى أكثر من 80٪.

أجرى وو جينهوا (٢٠١٧) وآخرون دراسةً حول معالجة مياه الصرف الكيميائي للفحم بالتخثر. بلغت نسبة PAC ٢ غ/لتر وPAM ١ ملغ/لتر. وأظهرت التجربة أن أفضل قيمة pH هي ٨.

قام Guo Jinling (2009) وآخرون بدراسة تأثير معالجة المياه للتكتل المركب، ووجدوا أن تأثير الإزالة كان أفضل عندما كانت جرعة PAC 24 ملغم/لتر وPAM 0.3 ملغم/لتر.

قام لين لو (2015) وآخرون بدراسة تأثير التكتل لمزيج باك-بام على مياه الصرف الصحي المستحلبة المحتوية على زيت في ظروف مختلفة، وقارنوا تأثير مادة تكتل واحدة. الجرعة النهائية هي: 30 ملغ/لتر من باك-بام، 6 ملغ/لتر من بام، درجة حرارة محيطة 40 درجة مئوية، قيمة pH محايدة، ومدة ترسيب تزيد عن 30 دقيقة. في أفضل الظروف، تصل كفاءة إزالة COD إلى حوالي 85%.

2 الخاتمة والاقتراحات

يُستخدم مزيج بولي كلوريد الألومنيوم (PAC) وبولي أكريلاميد (PAM) على نطاق واسع في مختلف المجالات. ويتمتع بإمكانيات هائلة في مجال معالجة مياه الصرف الصحي والحمأة، ولا تزال قيمته الصناعية بحاجة إلى مزيد من الدراسة.

تعتمد آلية دمج PAC وPAM بشكل أساسي على اللدونة الممتازة لسلسلة PAM الجزيئية الكبيرة، مع Al3+ في PAC و-O في PAM لتشكيل بنية شبكية أكثر استقرارًا. تتميز هذه البنية الشبكية بقدرتها على تغليف الشوائب الأخرى بثبات، مثل الجسيمات الصلبة وقطرات الزيت، مما يُحسّن كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي الملوثة بمختلف أنواع الشوائب، وخاصةً في حالة وجود الزيت والماء معًا.

في الوقت نفسه، يعاني مزيج PAC وPAM من بعض العيوب. فمحتوى الماء في المادة المتكتلة مرتفع، كما أن بنيتها الداخلية المستقرة تتطلب معالجة ثانوية أعلى. لذلك، لا يزال تطوير PAC مع PAM يواجه صعوبات وتحديات.