ポリ塩化アルミニウム (PAC) は、水処理用の高速で強力な凝固剤であり、通常、ジャー テストによって用量を設定し、pH/アルカリ度が範囲内にあることを確認した場合、ミョウバンよりも安定した pH で濁りおよび色の除去を改善します。
実際には、PAC の性能は「普遍的な用量」というよりも、製品グレード、混合エネルギー、原水条件 (濁度、有機物、温度、アルカリ度) の適合性が重要です。以下のセクションでは、実際のプラントで結果を迅速に動かすための決定に焦点を当てます。
ポリ塩化アルミニウムが水処理で解決すること
PAC は、コロイドや微粒子が衝突してフロックに成長し、沈降、浮遊選別、または濾過によって除去できるように、コロイドや微粒子を不安定化するための一次凝固剤として使用されます。
PAC がよく適合する一般的な治療目標
- 急速な濁度の減少（高ピークの暴風雨イベントを含む）
- 色と天然有機物 (N○M) の削減 (多くの場合、下流の濾過が改善されます)
- 一部の従来の凝固剤と比較して冷水凝固性が向上
- 多くの廃水および三次研磨ステップでのリン除去（サイト固有）
- 一部の代替品よりも汚泥量が少ない（用量と固形物負荷に応じて）
実際的なルール: プラントで原水の変動が頻繁に発生し、積極的な pH 補正を行わずに一貫した浄化が必要な場合は、 PAC は多くの場合、最も簡単な運用上のアップグレードです .
PAC の仕組みと、PAC がミョウバンよりも安定である理由
PAC は、あらかじめ加水分解されたアルミニウム凝固剤です。ミョウバンと比較すると、中和の一部が「組み込まれている」（多くの場合、 基本性 ）、そのため、効果的なポリマーアルミニウム種を迅速に、少ない pH ショックで生成する傾向があり、アルカリ度が制限されている場合に特に役立ちます。
見るべきもの（運用上）
- 電荷の中和は急速に起こるため、 急速混合の強度と時間 結果に大きく影響します。
- 過剰添加すると粒子が再安定化し（「電荷反転」）、ピンフロックが発生し、残留濁度が高くなります。
- ほとんどの用途は、広い pH 帯域でよく凝固します。通常、パフォーマンスは中性付近の条件で最も強くなります (瓶テストで確認)。
「フロックは良いが沈降が悪い」場合、その原因は次のとおりです。 油圧 (混合/凝集時間) または投与量制御 、化学だけではありません。
プロセスに合った PAC グレードの選択
「PAC」は 1 つの決まった処方ではありません。ベンダーは、さまざまなアルミニウムの強度、塩基度、不純物プロファイルを提供しています。最初に紙で選択することで、一貫性のない凝固を何ヶ月も追いかける必要がなくなります。
| 製品パラメータ | 影響を受けるもの | 実践的な選考指導 |
|---|---|---|
| アルミニウム濃度 (多くの場合、% Al として報告されます) 2 ○ 3 ) | 投与量、ポンプのサイズ、ユニットあたりの配送コスト Al | 強度が高いと化学物質の量は減りますが、粘度は増加します。寒冷地での飼料の信頼性を確認します。 |
| 塩基度（中和前レベル） | pH/アルカリ度の影響とフロックの特性 | アルカリ度が制限されている場合は、より高い塩基性グレードを優先してください。現在も瓶テストとオンライン pH によって検証されています |
| 不純物（鉄、重金属、不溶物） | 残留金属、色、フィルター汚れのリスク | 飲料水の場合は、不純物が少ない/不溶性が低いグレードを指定し、最新の分析証明書を要求してください。 |
| 液体と固体（粉末/顆粒） | 物流、メイクダウンニーズ、ハンドリング | 液体なので投与が簡単になります。固体は輸送量を削減できますが、溶解と粉塵の管理を制御する必要があります |
入札を比較するときは、コストを同じ基準に正規化します (たとえば、Al の kg あたりのコスト)。 2 ○ 3 納品されます）、製品のガロン/トンあたりのコストではありません。
ドージング PAC: jar テスト、変換、および実際の例
最も信頼できる投与方法は、「過少投与→最適投与→過剰投与」にわたるジャーテストスイープです。 pH および安定した濁度の測定と組み合わせてください。最初は広く、次に狭くします。
実用的な jar テストのワークフロー
- 原水の測定：濁度、pH、温度、アルカリ度（可能な場合）、有機物を追跡する場合は色/UV254。
- 広い範囲で 6 ～ 8 個の PAC 用量を選択します (例: 0、低、中-低、中、中-高、高、非常に高)。
- 急速混合: 短く、高エネルギー (フラッシュ ミキサーをシミュレートします)。
- 凝集: 10 ～ 20 分間ゆっくりと混合します (凝集槽をシミュレートします)。
- 沈殿: 10 ～ 30 分 (または清澄剤の滞留時間に一致)。
- 沈降した濁度と pH を記録します。フロックのサイズ、密度、沈降速度に注意してください。
- 最高の「沈降/濾過感」で目標を達成する用量を選択し、その点の周囲でより小さな微調整スイープで検証します。
計画に使用できる簡単な変換
PAC 製品に次のようなラベルが付いている場合、 X%アルミニウム 2 ○ 3 、その後: mg/L として Al 2 ○ 3 ≈ mg/L積×(X/100) 。これは、製品を比較し、季節全体のパフォーマンスに対する用量を追跡するのに役立ちます。
| PAC 投与量 (mg/L 製品) | 沈降濁度(NTU) | 凝集後のジャーのpH | 目視観察 |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | 小さくて沈降が遅いフロック |
| 20 | 2.2 | 7.05 | 中程度のフロック、良好な沈降 |
| 30 | 1.1 | 6.95 | 緻密なフロック、最速の沈降 |
| 40 | 1.3 | 6.85 | ピンフロックが始まります。わずかな曇り |
この種の表を使用してオペレーターに説明します。これにより、目標線量の背後にある「理由」が可視化され、再現可能になります。
pH・アルカリ度コントロール：残留アルミニウムや不良フロックを防止
一般に PAC はミョウバンよりも pH に対して穏やかですが、特に高用量または低アルカリ度の原水では、pH を低下させてアルカリを消費する可能性があります。凝固ウィンドウは pH に敏感であり、pH がスイート スポットから離れると残留溶解アルミニウムが増加する可能性があるため、これは重要です。
アルカリ需要の計画推定
大まかに確認すると、化学量論的なアルミニウムの加水分解要求量は約 CaC○ として 2.94 mg/L 3 Alとして1mg/Lあたり 2 ○ 3 。 PAC の塩基性により、中和の一部がすでに含まれているため、この需要が減少します。
スクリーニングに使用できる簡単な近似値は次のとおりです。 推定消費アルカリ度 ≈ 2.94 × (1 − 塩基度分率) × (Al としての mg/L) 2 ○ 3 ) 。オンラインで pH とアルカリ度の傾向を追跡することで、実際の影響を確認します。
○perational safeguards
- 急速混合前後の pH の傾向。突然の低下は通常、アルカリ性低下または過剰摂取を示します。
- アルカリ度が低い場合は、アルカリ度 (石灰/ソーダ灰) をあらかじめ添加するか、より塩基性の高い PAC グレードを選択してください。
- 残留アルミニウムが懸念される場合は、pH 測定と (可能な場合は) ろ過後の溶解 Al チェックを含むジャー テストを使用します。
プロセス統合: PAC の投与ポイントと混合が最も重要な場合
PAC は、水との接触速度と均一性に敏感です。 「化学的問題」の多くは、実際には接触やエネルギーの問題です。
実践的なセットアップのチェック
- ストリーキングや微量過剰投与ゾーンを避けるために、真の急速混合ゾーンに投与してください (またはインラインスタティックミキサーを設置してください)。
- 急速混合の滞留時間が分散に十分な長さであることを確認します (高流量では数秒でも問題になる可能性があります)。
- 凝集エネルギーを調整します。攻撃的すぎると凝集が破壊されます。優しすぎると小さくなり、定着が遅くなります。
- ポリマー助剤を使用する場合は、「瞬間ゲル化」を避けるために、PAC が分散した後 (多くの場合、急速混合の下流) にポリマー助剤を添加します。
簡単な診断: ジャーテストは良好に見えるが、プラントの状態が悪いように見える場合は、次の点に焦点を当ててください。 射出位置、混合エネルギー、油圧短絡 .
一般的な PAC 問題のトラブルシューティング ガイド
症状、考えられる原因、および修正方法
- ピンフロック・ヘイズ : 過剰投与または不十分な分散が多い → 投与量をわずかに減らし、迅速な混合を改善し、ジャーテストのスイープを広げて過剰投与の開始を確認します。
- フロックは形成されるが沈殿しない : フロックが軽すぎるか剪断されている → 凝集エネルギーを下げ、ポリマー助剤を調整し、短絡を確認してください。
- 残留アルミニウムの増加 : pH が有効範囲外または過剰投与 → pH/アルカリ度を安定させ、「念のため」の過剰投与を回避し、グレードの純度を確認します。
- フィルター水頭損失の急速な増加 : キャリーオーバーフロックまたは粘着性微粒子 → 沈降/DAF を最適化し、ポリマーを調整し、凝固剤の量を確認して混合します。
- 季節劣化（冷水） : 反応速度を遅くする → 急速混合の有効性を高め、冬用ジャーテストによって用量を調整し、ポリマーサポートを考慮します。
3 つの数値を一緒に記録すると、トラブルシューティングが迅速になります。 PACの投与量、急速混合後のpH、および沈降濁度 。これら 3 つは、多くの場合、実際の障害モードを明らかにします。
保管、取り扱い、および投与機器の必需品
PAC は酸性/腐食性があり、互換性のない金属やエラストマーを攻撃する可能性があります。安定した供給は、化学的な問題であると同時に機械設計の問題でもあります。
実際の取り扱いチェックリスト
- 互換性のある接液材料を使用します (サプライヤーに確認してください): 多くの工場では、プラスチック (HDPE、PVC、PP) と適切なガスケットが使用されています。
- 希釈ミスを防止: 強度を明確にラベル付けし、オペレーターの計算を標準化します。
- 推奨されている場合は、一貫した撹拌を維持してください (一部の製品は穏やかに混合することで効果が得られます。推奨がない限り、通気は避けてください)。
- 化学ポンプを定期的に校正してください。 PAC のパフォーマンスは、送り速度のドリフトにより急速に低下します。
安全のため、現場の化学衛生計画に従ってください。PPE、流出封じ込め、洗眼アクセス、室内の他の化学物質との適合性チェックなどです。
結論: PAC で一貫した結果を得る方法
ジャーテストを使用して投与量を設定し、実際の条件下で pH/アルカリ度を検証し、化学薬品を変更する前に混合を最適化します。 PAC の「性能不足」のほとんどは、用量管理を強化し、分散および凝集エネルギーを改善することで解決されます。
改善を 1 つだけ実行する場合は、季節ごとの瓶テスト プログラム (温水/冷水および嵐のピーク) を実行し、すべての結果を一貫した基準 (製品としての mg/L および Al としての mg/L) に変換します。 2 ○ 3 ）。この 1 つの規律により、PAC は水処理業務における予測可能で信頼性の高いツールに変わります。
