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. Université chinoise du pétrole (Beijing), Beijing 102249)
Résumé : Dans le domaine du traitement des eaux usées et des résidus de déchets, les PAC et les PAM sont largement utilisés comme floculants et agents coagulants courants. Cet article présente l'efficacité de l'application et l'état d'avancement de la recherche sur le PAC-PAM dans différents domaines, décrit brièvement les connaissances et les points de vue des différents chercheurs sur la combinaison PAC-PAM, et analyse en détail les exigences et les principes d'application du PAC-PAM dans différentes conditions expérimentales et de terrain. D'après le contenu et les résultats de l'analyse, cet article met en évidence le principe interne du PAC-PAM appliqué à diverses conditions de travail et souligne que la combinaison PAC-PAM présente également des défauts, et que son mode d'application et son dosage doivent être adaptés à chaque situation.
Mots clés : chlorure de polyaluminium ; polyacrylamide ; traitement de l'eau ; floculation
0 Introduction
Dans le domaine industriel, l'utilisation combinée de chlorure de polyaluminium (PAC) et de polyacrylamide (PAM) pour traiter les eaux usées et les déchets similaires a formé une chaîne technologique mature, mais son mécanisme d'action conjoint n'est pas clair et le rapport de dosage pour différentes conditions de travail dans divers domaines est également différent.
Cet article analyse de manière exhaustive un grand nombre de publications pertinentes au niveau national et international, résume le mécanisme de combinaison du PAC et du PAC et établit des statistiques complètes sur diverses conclusions empiriques en combinaison avec l'effet réel du PAC et du PAM dans diverses industries, ce qui a une importance directrice pour de futures recherches dans des domaines connexes.
1. Exemple de recherche d'application nationale de pac-pam
L'effet de réticulation du PAC et du PAM est utilisé dans tous les domaines, mais le dosage et les méthodes de traitement de soutien sont différents selon les conditions de travail et les environnements de traitement.
1.1 eaux usées domestiques et boues municipales
Zhao Yueyang (2013) et d'autres ont testé l'effet coagulant du PAM comme agent coagulant sur le PAC et le PAFC en utilisant la méthode d'essai en intérieur. L'expérience a révélé que l'effet coagulant du PAC après coagulation du PAM était considérablement accru.
Wang Mutong (2010) et d'autres ont étudié l'effet du traitement PAC + PA sur les eaux usées domestiques dans une ville et ont étudié l'efficacité d'élimination de la DCO et d'autres indicateurs au moyen d'expériences orthogonales.
Lin yingzi (2014) et al. ont étudié l'effet de coagulation amélioré du PAC et du PAM sur les algues dans une station d'épuration. Yang Hongmei (2017) et al. ont étudié l'effet de traitement de l'utilisation combinée sur les eaux usées de kimchi et ont considéré que la valeur optimale du pH était de 6.
Fu Peiqian (2008) et al. ont étudié l'effet d'un floculant composite appliqué à la réutilisation de l'eau. En mesurant l'efficacité de l'élimination d'impuretés telles que la turbidité, le TP, la DCO et le phosphate dans des échantillons d'eau, ils ont constaté que le floculant composite éliminait efficacement tous les types d'impuretés.
Cao Longtian (2012) et d'autres ont adopté la méthode de floculation composite pour résoudre les problèmes de vitesse de réaction lente, de flocs légers et de difficulté à couler dans le processus de traitement de l'eau dans le nord-est de la Chine en raison de la basse température en hiver.
Liu Hao (2015) et al. ont étudié l'effet du traitement du floculant composite sur la sédimentation difficile et la suspension de réduction de la turbidité dans les eaux usées domestiques, et ont constaté que l'ajout d'une certaine quantité de floculat PAM lors de l'ajout de PAM et de PAC peut favoriser l'effet du traitement final.
1.2 eaux usées d'impression et de teinture et eaux usées de fabrication du papier
Zhang Lanhe (2015) et al. ont étudié l'effet de coordination du chitosane (CTS) et d'un coagulant dans le traitement des eaux usées de la fabrication du papier, et ont constaté qu'il était préférable d'ajouter du chitosane.
Les taux d’élimination de la DCO et de la turbidité ont augmenté de 13,2 % et de 5,9 %.
Xie Lin (2010) a étudié l’effet du traitement combiné PAC et PAM des eaux usées de fabrication du papier.
Liu Zhiqiang (2013) et d'autres ont utilisé du PAC fabriqué maison et un floculant composite PAC combiné à des ultrasons pour traiter les eaux usées d'impression et de teinture. Il a été conclu que lorsque le pH était compris entre 11 et 13, le PAC était d'abord ajouté et agité pendant 2 minutes, puis ajouté et agité pendant 3 minutes, l'efficacité du traitement était optimale.
Zhou Danni (2016) et d'autres ont étudié l'effet du traitement PAC + PAM sur les eaux usées domestiques, ont comparé l'effet du traitement de l'accélérateur biologique et de l'antidote biologique et ont constaté que PAC + PAM était meilleur que la méthode de traitement biologique dans l'effet d'élimination du pétrole, mais PAC + PAM était bien meilleur que la méthode de traitement biologique dans la toxicité de la qualité de l'eau.
Wang Zhizhi (2014) et al. ont étudié la méthode de traitement des eaux usées de la fabrication du papier par coagulation PAC + PAM. Lorsque le dosage de PAC est de 250 mg/L, celui de PAM de 0,7 mg/L et que le pH est presque neutre, le taux d'élimination de la DCO atteint 68 %.
Zuo Weiyuan (2018) et d'autres ont étudié et comparé l'effet de floculation mixte Fe3O4 / PAC / PAM. Le test montre que lorsque le rapport des trois est de 1:2:1, l'efficacité du traitement des eaux usées d'impression et de teinture est optimale.
LV sining (2010) et al. ont étudié l'effet de la combinaison PAC + PAM sur les eaux usées de stade intermédiaire. Cette recherche montre que l'effet de floculation composite est optimal en milieu acide (pH 5). Le dosage de PAC est de 1 200 mg/L, celui de PAM de 120 mg/L, et le taux d'élimination des impuretés est supérieur à 60 %.
1.3 eaux usées chimiques du charbon et eaux usées de raffinage
Yang Lei (2013) et al. ont étudié l'effet de coagulation du PAC + PAM dans le traitement des eaux usées de l'industrie du charbon, comparé la turbidité résiduelle sous différents ratios et donné le dosage ajusté de PAM en fonction de différentes turbidités initiales.
Fang Xiaoling (2014) et d'autres ont comparé l'effet coagulant des mélanges PAC + Chi et PAC + PAM sur les eaux usées de raffinerie. Ils ont conclu que le mélange PAC + Chi présentait une meilleure floculation et une meilleure efficacité d'élimination de la DCO. Les résultats expérimentaux ont montré que le temps d'agitation optimal était de 10 minutes et le pH optimal de 7.
Deng Lei (2017) et al. ont étudié l'effet de floculation du PAC + PAM sur les eaux usées des fluides de forage, et le taux d'élimination de la DCO a atteint plus de 80 %.
Wu Jinhua (2017) et al. ont étudié le traitement des eaux usées chimiques du charbon par coagulation. Le PAC est de 2 g/L et le PAM est de 1 mg/L. L'expérience montre que la meilleure valeur de pH est de 8.
Guo Jinling (2009) et al. ont étudié l'effet de traitement de l'eau de la floculation composite et ont considéré que l'effet d'élimination était le meilleur lorsque le dosage de PAC était de 24 mg/L et de PAM de 0,3 mg/L.
Lin Lu (2015) et al. ont étudié l'effet de floculation d'une combinaison PAC-PAM sur des eaux usées émulsifiées contenant de l'huile dans différentes conditions, et ont comparé l'effet d'un floculant unique. Le dosage final est le suivant : PAC 30 mg/L, pam 6 mg/L, température ambiante 40 °C, pH neutre et temps de sédimentation supérieur à 30 min. Dans les conditions les plus favorables, l'efficacité d'élimination de la DCO atteint environ 85 %.
2 conclusions et suggestions
La combinaison de chlorure de polyaluminium (PAC) et de polyacrylamide (PAM) est largement utilisée dans tous les domaines. Elle présente un fort potentiel dans le traitement des eaux usées et des boues, et sa valeur industrielle doit être explorée plus avant.
Le mécanisme de combinaison du PAC et du PAM repose principalement sur l'excellente ductilité de la chaîne macromoléculaire du PAM, combinée à l'Al3+ du PAC et à l'O- du PAM pour former un réseau plus stable. Ce réseau peut envelopper de manière stable d'autres impuretés telles que les particules solides et les gouttelettes d'huile, offrant ainsi un excellent traitement des eaux usées contenant de nombreux types d'impuretés, notamment en présence d'huile et d'eau.
Parallèlement, la combinaison de PAC et de PAM présente également des inconvénients. La teneur en eau du floculat formé est élevée et sa structure interne stable impose des exigences plus élevées en matière de traitement secondaire. Par conséquent, le développement de la combinaison de PAC et de PAM reste confronté à des difficultés et des défis.
Date de publication : 09/10/2021