1. โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) คืออะไร และทำงานอย่างไร
โพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) เป็นสารตกตะกอนอะลูมิเนียมพรีไฮโดรไลซ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในน้ำดื่ม น้ำเสีย และการบำบัดน้ำในกระบวนการอุตสาหกรรม ในทางเคมี มันเป็นอะลูมิเนียมโพลีเมอร์อสัณฐานที่รวมอะลูมิเนียมสายพันธุ์ (Al³⁺ และรูปแบบไฮโดรไลซ์) ให้เป็นโพลีเมอร์ที่มีวาเลนซ์สูงกว่าซึ่งกระตุ้นให้คอลลอยด์และอนุภาคไม่เสถียรอย่างรวดเร็ว เมื่อเปรียบเทียบกับอะลูมิเนียมซัลเฟต (สารส้ม) แบบดั้งเดิม PAC มักจะทำงานได้ดีกว่าในช่วงความขุ่นที่สูงขึ้น อุณหภูมิที่ต่ำกว่า และในช่วงค่า pH ที่กว้างกว่า เนื่องจากรูปแบบพรีโพลีเมอร์ไรซ์จะทำให้ฟล็อคมีขนาดใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้นพร้อมการตกตะกอนที่เร็วขึ้น
2. ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ PAC ในการบำบัดน้ำในทางปฏิบัติ
ผู้ปฏิบัติงานเลือก PAC เมื่อต้องการการแข็งตัวที่เชื่อถือได้โดยมีปริมาณตะกอนลดลงและมีความใสดีขึ้น ข้อดีในทางปฏิบัติ ได้แก่ :
- ประสิทธิภาพการทำให้เสถียรสูงขึ้น — กำจัดสารอินทรีย์คอลลอยด์ ความขุ่น และอินทรียวัตถุธรรมชาติ (NOM) บางชนิดในปริมาณที่ต่ำกว่าสารส้ม
- ช่วง pH ที่มีประสิทธิภาพกว้างขึ้น (โดยทั่วไปคือ pH 5.5–8.5) — ลดความจำเป็นในการแก้ไข pH อย่างหนักในน้ำจากแหล่งต่างๆ
- การผลิตตะกอนลดลงและการบำบัดน้ำเสียจากตะกอนทำได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับเกลือหลายชนิด
- ปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำและเมื่อบำบัดน้ำที่ได้รับผลกระทบจากสาหร่าย
3. เกรดและการเลือกผลิตภัณฑ์ PAC ทั่วไป (อ้างอิงด่วน)
PAC มีจำหน่ายในรูปแบบของเหลวหรือผงโดยมีความเป็นพื้นฐานและ Al₂O₃ ที่ใช้งานอยู่ (หรือเปอร์เซ็นต์อัล) ที่แตกต่างกัน การเลือกเกรดที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับแหล่งน้ำ ความแม่นยำในการจ่ายที่ต้องการ และความต้องการในการจัดการ
| ระดับ | Al₂O₃ที่ใช้งานอยู่ (%) | พื้นฐานทั่วไป | การใช้งานที่ดีที่สุด |
| PAC-L (ของเหลว) | 8–12% | ต่ำ-ปานกลาง | โรงงานขนาดเล็ก DWTP ของเทศบาล น้ำเย็น |
| PAC-P (แบบผง) | 15–30% | ปานกลาง-สูง | ระบบอุตสาหกรรมและเทศบาลขนาดใหญ่ |
| PAC พื้นฐานสูง | 20–30% | สูง | สูง turbidity or specialty industrial streams |
4. ขั้นตอนการทดสอบขวดและการจ่าย — ทีละขั้นตอน (ในทางปฏิบัติ)
การทดสอบขวดโหลเป็นวิธีมาตรฐานในการกำหนดปริมาณ PAC ที่เหมาะสมและความต้องการความช่วยเหลือในการตกตะกอน ทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้และทำซ้ำได้:
- รวบรวมน้ำดิบที่เป็นตัวแทนและบันทึกอุณหภูมิ, pH, สภาพนำไฟฟ้า และความขุ่น
- เตรียมชุดขวดโหล (เช่น 4–8) โดยมีปริมาตรตัวอย่างเท่ากัน (500–1000 มล.)
- เติม PAC ในปริมาณที่เพิ่มขึ้นทั่วทั้งขวด (เช่น 5, 10, 15, 25, 40 มก./ลิตร ซึ่งเทียบเท่ากับ Al₂O₃) บันทึกมวล/ปริมาตรที่แน่นอนที่ใช้
- ผสมอย่างรวดเร็ว (300 รอบต่อนาที) เป็นเวลา 30–60 วินาที จากนั้นผสมช้าๆ (30–50 รอบต่อนาที) เป็นเวลา 10–20 นาทีเพื่อให้เป็นฟอง จากนั้นปล่อยให้ตกตะกอนเป็นเวลา 30–60 นาที
- วัดค่าความขุ่นที่ตกตะกอน ความใสเหนือตะกอน และ pH เปรียบเทียบสารตกค้างและเลือกขนาดยาที่ให้ความขุ่นเป้าหมายและการเปลี่ยนแปลง pH ที่ยอมรับได้
- หากจำเป็น ให้ทดสอบการเติมโพลีเมอร์เล็กน้อย (0.05–1.0 มก./ลิตร) เพื่อช่วยตกตะกอนเพื่อปรับปรุงการตกตะกอนและลดปริมาณ PAC
5. วิธีการสมัครและอุปกรณ์ทั่วไป
สามารถให้ PAC เป็นของเหลวเข้มข้นหรือเตรียมจากผงก็ได้ ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและอุปกรณ์ทั่วไป:
- ปั๊มสูบจ่าย: ควรเลือกใช้ปั๊มรีดท่อหรือปั๊มไดอะแฟรมที่มีการควบคุมตามสัดส่วนการไหลเพื่อความแม่นยำ
- ถังผสม: ถังผสมสแตนเลสหรือโพลีเอทิลีนที่มีการกวนที่เหมาะสมเพื่อละลาย PAC ที่เป็นผง (หากใช้) และป้องกันการตกตะกอน
- เครื่องผสมแบบคงที่แบบอินไลน์สามารถปรับปรุงการกระจายตัวของสารตกตะกอนก่อนแอ่งจับตัวเป็นก้อน
- จุดป้อน: ฉีด PAC ไว้ที่ต้นน้ำของล้อพายแบบผสมเร็วหรือเครื่องผสมแบบคงที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสที่ดี
6. แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านความปลอดภัย การจัดเก็บ และการจัดการ
PAC มีฤทธิ์กัดกร่อนกับวัสดุบางชนิดและอาจก่อให้เกิดการระคายเคืองได้ การจัดการอย่างปลอดภัยช่วยป้องกันการบาดเจ็บของพนักงานและการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์:
- การเก็บรักษา: ปิดผนึกไว้ในที่เย็น แห้ง และมีอากาศถ่ายเทได้ดี ไม่ให้ถูกแสงแดดโดยตรง อายุการเก็บรักษาโดยทั่วไปจะแตกต่างกันไปตามสูตร (ตรวจสอบข้อมูลซัพพลายเออร์)
- วัสดุก่อสร้าง: ใช้ HDPE, โพลีโพรพีลีน หรือสแตนเลส (304/316) สำหรับถังและท่อ หลีกเลี่ยงอลูมิเนียมและเหล็กชุบสังกะสีสำหรับสารละลายเข้มข้น
- PPE: ถุงมือ แว่นตากันสารเคมี และผ้ากันเปื้อนเมื่อต้องจัดการกับ PAC ที่มีความเข้มข้น ควรมีอ่างล้างตาและฝักบัว
- การตอบสนองต่อการรั่วไหล: ปรับสมดุลของการรั่วไหลเล็กน้อยด้วยโซดาแอช (โซเดียมคาร์บอเนต) แล้วล้างออก ปฏิบัติตามข้อบังคับท้องถิ่นสำหรับการกำจัดของแข็งที่จับตัวเป็นก้อน
7. การแก้ไขปัญหาทั่วไปและการดำเนินการแก้ไข
ปัญหา: การก่อตัวของตะกอนไม่ดีหรือการตกตะกอนช้า
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่ การให้ยาเกินขนาด พลังงานในการผสมไม่เพียงพอ อุณหภูมิต่ำ หรือมีปริมาณสารอินทรีย์มากเกินไป การดำเนินการ:
- เพิ่มปริมาณ PAC ทีละน้อยตามผลการทดสอบขวด
- เติมโพลีเมอร์ตกตะกอนขนาดต่ำเป็นตัวช่วยในการเชื่อม (ทดสอบ 0.05–1.0 มก./ลิตร)
- ตรวจสอบและปรับความเร็ว/เวลาในการผสมในขั้นตอนการผสมเร็ว/ช้า
ปัญหา: ค่า pH ลอยหรืออะลูมิเนียมตกค้างเพิ่มขึ้น
PAC อาจลดค่า pH ลงเล็กน้อย ตรวจสอบอลูมิเนียมที่ตกค้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับน้ำดื่ม การดำเนินการ:
- ดำเนินการทดสอบขวดอีกครั้งในขณะที่ตรวจวัดค่า Al และ pH ที่เหลือ เลือกปริมาณความขุ่นและความต้องการคงเหลือที่สมดุล
- หากอัลตกค้างสูง ให้ลดปริมาณหรือเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอน/การกรอง ประเมินการใช้สารช่วยตกตะกอนที่ลดสารตกค้าง
8. ตารางคำแนะนำการใช้ยาอย่างรวดเร็ว (จุดเริ่มต้นทั่วไป)
ตารางด้านล่างแสดงปริมาณเริ่มต้นอย่างระมัดระวังสำหรับการทดสอบขวดโหล — ยืนยันด้วยการทดสอบขวดสำหรับน้ำดิบเสมอ
| แหล่งที่มา/เงื่อนไข | ความขุ่น (NTU) | ขนาดยา PAC เริ่มต้น (มก./ลิตร เป็น PAC) | หมายเหตุ |
| แหล่งน้ำที่สามารถดื่มได้ | < 5 | 1–5 มก./ลิตร | ปริมาณต่ำ; ตรวจสอบอัลที่ตกค้าง |
| ความขุ่นปานกลาง | 5–50 | 5–25 มก./ล | ช่วงทั่วไปสำหรับการรักษาของเทศบาล |
| สูง turbidity / industrial | >50 | 25–100 มก./ลิตร | อาจต้องใช้ PAC พื้นฐานที่สูงกว่า แนะนำให้ชี้แจงล่วงหน้า |
9. คำแนะนำขั้นสุดท้ายและรายการตรวจสอบซัพพลายเออร์
เมื่อนำ PAC ไปใช้นอกสถานที่ ให้ยืนยันประเด็นเหล่านี้กับซัพพลายเออร์และทีมปฏิบัติการของคุณ:
- รับเอกสารข้อมูลทางเทคนิค (TDS) ที่แสดงปริมาณอัลที่ใช้งาน พื้นฐาน การจัดการที่แนะนำ และอายุการเก็บรักษา
- ขอคำแนะนำความเข้ากันได้ของวัสดุสำหรับถัง ปั๊ม และท่อ
- ทำการทดสอบขวดโหลเป็นประจำทุกครั้งที่ลักษณะของน้ำจากแหล่งเปลี่ยนแปลง (ตามฤดูกาลหรือหลังเหตุการณ์สภาพอากาศ)
- ติดตามอะลูมิเนียมที่ตกค้างและความขุ่นหลังการบำบัดเพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานน้ำดื่มในท้องถิ่น
