Vorbehandlungsprozesse in Wasseraufbereitungssystemen sind oft entscheidend für die Aufrechterhaltung der Effizienz und Langlebigkeit der nachgeschalteten Anlagen, wie z. B. der Membranfiltration. Viele Systeme enthalten einen Koagulationsschritt, der kleine suspendierte Feststoffe zum Aggregieren und Herausfallen aus der Lösung anregt. Durch die Beseitigung der größeren Partikel in der Lösung werden Filtrationsmembranen nicht so schnell verschmutzt, reißen oder verstopfen. Um diesen Behandlungsprozess auszulösen, muss der Lösung ein Koagulationsmittel zugesetzt werden, um entweder ein positiv oder negativ geladenes Abwasser zu neutralisieren. Üblicherweise verwendete Koagulantien schließen Alaun, Kalk, Eisen (III) sulfat und Polymere ein. Leider gibt es Fallstricke bei der Verwendung dieser Art der chemischen Koagulationsbehandlung in einer Wasseraufbereitungsanlage.

Im Folgenden werden die sieben häufigsten Probleme bei der Auswahl eines chemischen Koagulationswasserbehandlungssystems für Ihren kommunalen oder industriellen Wasserbehandlungsprozess erörtert.

1. Schlammvolumen

Einer der häufigsten und offensichtlichsten Nachteile bei jeder Art von Koagulationsverfahren ist der entstehende Schlamm. Wenn sich die suspendierten Feststoffe zusammenballen und fallen, sammeln sie sich am Boden des Tanks. Bei einem chemischen Koagulationswasserbehandlungsverfahren kann das Volumen des erzeugten Schlamms signifikant sein. Es ist geschätzt, dass das Schlammvolumen bis zu 0.5% des Volumens des behandelten Wassers erreichen kann. Wenn daher 1000-Gallonen (3800 Liter) Rohwasser durch chemische Koagulation behandelt würden, könnten bis zu 5-Gallonen Schlamm als Ergebnis erzeugt werden.

2. Schlamm ist gefährlich und erfordert eine kostenintensive Entsorgung

Es gibt nicht nur eine große Menge an Schlamm, sondern oft ist der Schlamm bei der chemischen Koagulation gefährlich. Ungefährlicher Schlamm kann tatsächlich in Landanwendungen verwendet werden. Sie kann je nach Fall auf landwirtschaftliche Flächen oder Waldflächen angewendet werden. Dieses Schlammmaterial kann den Boden konditionieren, um das Nährstoffwachstum zu fördern und Wasser zurückzuhalten. Es kann auch als Pseudodünger wirken oder mit einem organischen Dünger kombiniert werden, um die teureren chemischen Dünger zu ersetzen.

Schlamm aus der chemischen Koagulationswasserbehandlung ist jedoch zu umweltschädlich, um auf diese Weise verwendet zu werden. Dieser Schlamm kann Metallhydroxide enthalten und der Schlamm selbst ist oft ätzend mit einem pH-Wert von 10 oder höher. Aufgrund der Gefährlichkeit des Schlamms geben Unternehmen beträchtliche Geldbeträge aus, um den Schlamm zu behandeln, zu transportieren und zu entsorgen. In einigen Fällen wird mehr Geld für die Entsorgung des anfallenden Schlamms ausgegeben als für die eigentliche Abwasserbehandlung.

3. Es ist ein additiver Prozess

Der in einem chemischen Koagulationswasserbehandlungsverfahren erzeugte Schlamm besteht teilweise aus den während der Behandlung zugesetzten Chemikalien. Während nur wenige Wasseraufbereitungsprozesse keine Zusätze erfordern, kann die chemische Koagulation große Mengen verschiedener Chemikalien erfordern. Abhängig von der Zusammensetzung des Rohwassers werden typischerweise große Dosen verschiedener Chemikalien benötigt. Aufgrund der gesamten Additionschemikalie nimmt die Gesamtmenge der gelösten Feststoffe tatsächlich zu. Darüber hinaus machen die Additive fast die Hälfte des anfallenden Schlamms aus.

4. Komplexe Dosierung

Um sicherzustellen, dass der chemische Prozess der Koagulationswasserbehandlung optimal abläuft, müssen die korrekten Dosierungen der Additivbestandteile berücksichtigt werden. Die Geschwindigkeit und Effizienz des Prozesses kann in Abhängigkeit vom pH-Wert der Lösung variieren. Daher müssen Säuren oder Basen zugesetzt werden, um einen neutralen pH-Wert zu gewährleisten. Nach diesem Schritt muss das Gerinnungsmittel in der optimalen Dosierung eingeführt werden. Diese spezielle Dosierung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass das Abwasser vollständig destabilisiert ist. Wenn zu viel Chemikalie hinzugefügt wird, stabilisiert sich die Lösung bei der entgegengesetzten Ladung der ursprünglichen Mischung. Koagulationshilfsmittel können ebenfalls zugesetzt werden, um die Dichte und Zähigkeit der Aggregate zu erhöhen. Diese zusätzliche Chemikalie ermöglicht es den Partikeln, schneller auszufallen und während des Mischens und Absetzens zusammen zu bleiben. Daher gibt es drei verschiedene Additive, die für eine bestimmte Partikelzusammensetzung des Abwassers getestet und optimiert werden müssen.

5. Hohe Varianz der Wasserzusammensetzung

Nach all der Arbeit herauszufinden, wie viel von welchen Chemikalien dem Abwasser hinzugefügt werden muss, um es zu behandeln. Die chemische Dosierung funktioniert möglicherweise nicht richtig. Da das Abwasser eine unterschiedliche Trübung oder Partikelzusammensetzung aufweist, müssten die Ergebnisse entsprechend angepasst werden. Auch wenn das Abwasser aus derselben Quelle stammt, ist seine Zusammensetzung nicht immer konsistent. Wie bereits erwähnt, ist Genauigkeit bei der Dosierung des Abwassers mit Chemikalien sehr wichtig. Wenn daher ein Behandlungssystem aus einer Wasserquelle schöpfen und die Dosierung optimieren würde, um diese Quelle zu behandeln. Die optimierte Dosierung kann sehr unterschiedlich sein, um eine andere ähnliche Wasser- oder Abwasserquelle zu behandeln.

6. Es ist schwierig, mehrere Verunreinigungen gleichzeitig zu verarbeiten

Abwasser enthält oft viele Verunreinigungen. Diese Verunreinigungen können von organischen Verbindungen über Schwermetalle bis hin zu Ölen, Fetten und Härten reichen. Bestimmte chemische Zusätze können bestimmte Bestandteile des Rohwassers wirksam koagulieren. Es gibt jedoch mehrere chemische Zusätze, um verschiedene Bestandteile zu behandeln. Kurz gesagt, ein Durchgang reicht oft nicht aus, um alle unerwünschten Partikel mit einem chemischen Koagulationssystem zu verarbeiten. In diesem Fall muss möglicherweise ein anderer chemischer Koagulationsschritt durchgeführt werden. Möglicherweise müsste eine andere Entfernungsmethode verwendet werden.

7. Hohe Betriebskosten

Die sechs oben aufgeführten Nachteile tragen alle zu diesem endgültigen Nachteil bei - den Betriebskosten. Das Volumen des erzeugten Schlamms verteuert den Transport. Die Gefährlichkeit des Schlamms verteuert die Entsorgung. Die Mengen an Chemikalien, die benötigt werden, können erhebliche Kosten verursachen, selbst wenn die Chemikalien selbst nicht teuer sind. Ein chemisches Koagulationswasseraufbereitungssystem erfordert komplexe Dosierungen. Abweichungen in der Quellwasserzusammensetzung können umfangreiche Tests erforderlich machen. Dies trägt zu zusätzlichen Betriebskosten bei.

Schließlich können nicht alle unerwünschten Partikel und potenzielle mikrobiologische Verunreinigungen in einem chemischen Behandlungsprozess entfernt werden. Daher muss ein zusätzlicher Schritt hinzugefügt werden. Dies gilt insbesondere für Wasserquellen einschließlich mikrobiologischer Verunreinigungen, da die chemische Koagulation diese Probleme nicht beeinträchtigt. Diese zusätzlichen Schritte erhöhen die Betriebskosten. Keiner der oben genannten Gründe beinhaltet sogar die zusätzlichen Kosten für Reinigung und Wartung bei der Verwendung eines chemischen Koagulationssystems. Zu den weiteren zusätzlichen Kosten gehört der Arbeitsaufwand für Schulung, Prüfung, Betrieb, Überwachung oder Reinigung und Wartung.

Eine alternative Gerinnungsmethode….

Probleme wie diese sind jedoch mit einem alternativen nicht-chemischen Koagulationsverfahren, das als elektrochemische Koagulation oder Koagulation bekannt ist, vermeidbar Elektrokoagulation (EC). Genesis Water Technologies, Inc. nutzt diese fortschrittliche und dennoch vielseitige Technologie in vielen Wasseraufbereitungsprojekten unserer Kunden. Weitere Informationen zu EC-Systemen finden Sie in unserem Artikel über die wichtigsten 5-Vorteile eines fortschrittlichen Elektrokoagulationssystems.

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