Polyaluminiumchlorid (PAC) ist ein schnelles, robustes Gerinnungsmittel für die Wasseraufbereitung, das in der Regel die Trübung und Farbentfernung bei stabilerem pH-Wert als Alaun verbessert – wenn Sie die Dosis durch Glastests festlegen und sicherstellen, dass pH/Alkalität im Bereich bleiben.
In der Praxis geht es bei der PAC-Leistung weniger um eine „Universaldosis“ als vielmehr um die Abstimmung der Produktqualität, der Mischenergie und der Rohwasserbedingungen (Trübung, organische Stoffe, Temperatur, Alkalität). Die folgenden Abschnitte konzentrieren sich auf die Entscheidungen, die in realen Anlagen schnell zu Ergebnissen führen.
Was Polyaluminiumchlorid bei der Wasseraufbereitung löst
PAC wird als primäres Koagulans verwendet, um Kolloide und feine Partikel zu destabilisieren, damit sie kollidieren, zu Flocken wachsen und durch Sedimentation, Flotation oder Filtration entfernt werden können.
Häufige Behandlungsziele, bei denen PAC gut passt
- Schnelle Trübungsreduzierung (einschließlich Sturmereignissen mit hohem Spitzenwert)
- Reduzierung von Farbe und natürlicher organischer Substanz (NOM) (verbessert oft die nachgeschaltete Filtration)
- Verbesserte Kaltwasserkoagulation im Vergleich zu einigen herkömmlichen Koagulanzien
- Phosphorentfernung in vielen Abwasser- und Tertiärreinigungsschritten (standortspezifisch)
- Geringeres Schlammvolumen als einige Alternativen (abhängig von Dosis und Feststoffbelastung)
Eine praktische Regel: Wenn in Ihrer Anlage häufige Rohwasserschwankungen auftreten und Sie eine konsistente Klärung ohne aggressive pH-Korrektur benötigen, PAC ist oft das einfachste betriebliche Upgrade .
Wie PAC funktioniert und warum es stabiler sein kann als Alaun
PAC ist ein vorhydrolysiertes Aluminiumkoagulans. Im Vergleich zu Alaun ist ein Teil der Neutralisation „eingebaut“ (häufig beschrieben durch). Basizität ), daher neigt es dazu, schnell und mit weniger pH-Schock wirksame polymere Aluminiumspezies zu erzeugen – besonders hilfreich, wenn die Alkalität begrenzt ist.
Was Sie (betrieblich) beachten sollten
- Die Ladungsneutralisierung erfolgt also schnell Schnelle Mischintensität und -zeit beeinflussen die Ergebnisse stark.
- Eine Überdosierung kann die Partikel wieder stabilisieren („Ladungsumkehr“), wodurch Flocken entstehen und eine höhere Resttrübung entsteht.
- Die meisten Anwendungen koagulieren gut in einem breiten pH-Band; Die Leistung ist im Allgemeinen bei nahezu neutralen Bedingungen am stärksten (Überprüfung durch Glastest).
Wenn Sie „gute Flocken, aber schlechtes Absetzen“ erhalten, liegt dies häufig daran Hydraulik (Misch-/Flockzeit) oder Dosissteuerung , nicht die Chemie allein.
Wählen Sie eine PAC-Sorte, die zu Ihrem Prozess passt
„PAC“ ist keine feste Formulierung. Anbieter bieten unterschiedliche Aluminiumstärken, Basizitäten und Verunreinigungsprofile an. Die Auswahl zunächst auf dem Papier erspart Ihnen monatelange Suche nach inkonsistenten Koagulationen.
| Produktparameter | Was es beeinflusst | Praktische Auswahlhilfe |
|---|---|---|
| Aluminiumkonzentration (häufig angegeben als % Al 2 O 3 ) | Dosisvolumen, Pumpendimensionierung, Lieferkosten pro Al-Einheit | Eine höhere Festigkeit verringert das Chemikalienvolumen, kann jedoch die Viskosität erhöhen – bestätigen Sie die Zufuhrzuverlässigkeit bei kaltem Wetter |
| Basizität (Vorneutralisationsniveau) | Einfluss von pH-Wert/Alkalität und Flockeneigenschaften | Wenn die Alkalität begrenzt ist, bevorzugen Sie Sorten mit höherer Basizität; Überprüfen Sie dies weiterhin durch Glastests und Online-pH-Wert |
| Verunreinigungen (Eisen, Schwermetalle, unlösliche Stoffe) | Restmetalle, Farbe, Filterverschmutzungsrisiko | Geben Sie für Trinkwasser Qualitäten mit geringer Verunreinigung/gering unlöslicher Qualität an und fordern Sie ein aktuelles Analysezertifikat an |
| Flüssig vs. fest (Pulver/Granulat) | Logistik, Make-Down-Bedarf, Handling | Flüssigkeit vereinfacht die Dosierung; Feststoffe können die Fracht reduzieren, erfordern jedoch eine kontrollierte Auflösung und Staubbewältigung |
Normalisieren Sie beim Vergleich von Angeboten die Kosten auf derselben Basis (z. B. Kosten pro kg Al). 2 O 3 geliefert), nicht Kosten pro Gallone/Tonne Produkt.
Dosierung von PAC: Glastests, Umrechnungen und ein praktisches Beispiel
Die zuverlässigste Dosierungsmethode ist ein Glastestdurchlauf, der „Unterdosierung → Optimal → Überdosierung“ umfasst. gepaart mit pH- und Trübungsmessungen. Beginnen Sie breit, dann schmal.
Ein praktischer Glastest-Workflow
- Messen Sie Rohwasser: Trübung, pH-Wert, Temperatur, Alkalität (falls verfügbar) und Farbe/UV254, wenn Sie organische Stoffe verfolgen.
- Wählen Sie 6–8 PAC-Dosen aus einem breiten Bereich (Beispiel: 0, niedrig, mittel-niedrig, mittel, mittel-hoch, hoch, sehr hoch).
- Schnelles Mischen: kurz, mit hoher Energie (simulieren Sie Ihren Flash-Mixer).
- Ausflocken: langsameres Mischen für 10–20 Minuten (simulieren Sie Ihre Flockenbecken).
- Absetzen: 10–30 Minuten (oder die Verweilzeit des Klärbeckens anpassen).
- Notieren Sie sich die abgesetzte Trübung und den pH-Wert. Beachten Sie Flockengröße, Dichte und Absetzgeschwindigkeit.
- Wählen Sie die Dosis aus, die das Ziel mit dem besten „Absetz-/Filtrationsgefühl“ erreicht, und validieren Sie dann mit einem kleineren Verfeinerungsdurchlauf um diesen Punkt herum.
Einfache Konvertierung, die Sie für die Planung nutzen können
Wenn Ihr PAC-Produkt mit gekennzeichnet ist X% Al 2 O 3 , dann: mg/L als Al 2 O 3 ≈ mg/L Produkt × (X/100) . Dies hilft, Produkte zu vergleichen und die Dosis im Vergleich zur Leistung über die Saison hinweg zu verfolgen.
| PAC-Dosis (mg/L Produkt) | Abgesetzte Trübung (NTU) | pH-Wert des Glases nach der Flockung | Visuelle Beobachtung |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | Kleine, sich langsam absetzende Flocken |
| 20 | 2.2 | 7.05 | Mittlere Flockenbildung, gute Sedimentation |
| 30 | 1.1 | 6.95 | Dichte Flocken, schnelles Absetzen |
| 40 | 1.3 | 6.85 | Der Pin-Flock beginnt; leichter Dunst |
Verwenden Sie diese Art von Tabelle, um Bediener zu unterrichten: Sie macht das „Warum“ hinter einer Zieldosis sichtbar und wiederholbar.
pH- und Alkalitätskontrolle: Verhindert Restaluminium und schlechte Flockenbildung
Auch wenn PAC im Allgemeinen den pH-Wert schonender ist als Alaun, kann es dennoch den pH-Wert senken und Alkalität verbrauchen – insbesondere bei hohen Dosen oder in Quellwässern mit geringer Alkalität. Dies ist wichtig, da Koagulationsfenster pH-empfindlich sind und restliches gelöstes Aluminium ansteigen kann, wenn der pH-Wert vom Sweet Spot abweicht.
Eine Planungsschätzung für den Alkalinitätsbedarf
Zur groben Kontrolle liegt der stöchiometrische Bedarf an Aluminiumhydrolyse bei ca 2,94 mg/L als CaCO 3 pro 1 mg/L als Al 2 O 3 . Die PAC-Basizität reduziert diesen Bedarf, da ein Teil der Neutralisierung bereits enthalten ist.
Eine einfache Näherung, die Sie für das Screening verwenden können, ist: Geschätzte verbrauchte Alkalität ≈ 2,94 × (1 − Basizitätsanteil) × (mg/L als Al 2 O 3 ) . Bestätigen Sie die tatsächlichen Auswirkungen, indem Sie pH- und Alkalitätstrends online verfolgen.
Betriebliche Schutzmaßnahmen
- Trend-pH-Wert vor/nach Schnellmischung; Plötzliche Einbrüche weisen normalerweise auf eine Unteralkalität oder eine Überdosierung hin.
- Wenn die Alkalität niedrig ist, geben Sie vorher Alkalität (Kalk/Soda) hinzu oder wählen Sie eine PAC-Sorte mit höherer Basizität.
- Wenn Restaluminium ein Problem darstellt, verwenden Sie Glastests, die eine pH-Messung und (falls verfügbar) eine Prüfung auf gelöstes Al nach der Filtration umfassen.
Prozessintegration: Hier kommt es auf den PAC-Dosierpunkt und die Mischung an
PAC reagiert empfindlich darauf, wie schnell und gleichmäßig es mit dem Wasser in Kontakt kommt. Viele „chemische Probleme“ sind eigentlich Kontakt- und Energieprobleme.
Praktische Setup-Checks
- Dosieren Sie in einer echten Schnellmischzone (oder installieren Sie einen statischen Inline-Mischer), um Streifenbildung und Zonen mit Mikroüberdosierung zu vermeiden.
- Vergewissern Sie sich, dass die Verweilzeit der Schnellmischung lang genug für die Dispergierung ist (bei hohem Durchfluss können sogar Sekunden von Bedeutung sein).
- Flockungsenergie anpassen: zu aggressiv bricht Flocken; zu sanft lässt es klein und langsam zur Ruhe kommen.
- Wenn Sie ein Polymerhilfsmittel verwenden, fügen Sie es hinzu, nachdem PAC dispergiert ist (häufig nach der Schnellmischung), um eine „sofortige Gelierung“ zu vermeiden.
Eine schnelle Diagnose: Wenn die Glastests gut aussehen, die Pflanze aber schlecht aussieht, konzentrieren Sie sich darauf Einspritzort, Mischenergie und hydraulischer Kurzschluss .
Leitfaden zur Fehlerbehebung für häufige PAC-Probleme
Symptome, wahrscheinliche Ursachen und Lösungen
- Pin Flocken / Dunst : häufig Überdosierung oder schlechte Verteilung → Dosis leicht reduzieren, schnelles Mischen verbessern, Glastestdurchlauf erweitern, um den Beginn einer Überdosierung festzustellen.
- Flocken bilden sich, setzen sich aber nicht ab : Flockung zu leicht oder geschert → Flockungsenergie verringern, Polymerhilfe anpassen, auf Kurzschluss prüfen.
- Höheres Restaluminium : pH-Wert außerhalb des wirksamen Bereichs oder zu hohe Dosierung → pH-Wert/Alkalität stabilisieren, „nur für den Fall“-Überdosierung vermeiden, Reinheitsgrad bestätigen.
- Schneller Anstieg des Filterdruckverlustes : Verschleppung von Flocken oder klebrigen Feinpartikeln → Absetzverhalten/DAF optimieren, Polymer anpassen, Koagulationsmitteldosis prüfen und mischen.
- Saisonale Verschlechterung (kaltes Wasser) : langsamere Kinetik → die Wirksamkeit des schnellen Mischens erhöhen, die Dosis durch Winterglastests verfeinern, Polymerunterstützung in Betracht ziehen.
Die Fehlerbehebung geht schneller, wenn Sie drei Nummern zusammen protokollieren: PAC-Dosis, pH-Wert nach schnellem Mischen und abgesetzte Trübung . Diese drei offenbaren oft die wahre Ursache des Scheiterns.
Grundlegendes zur Lagerung, Handhabung und Dosierung der Ausrüstung
PAC ist sauer/ätzend und kann inkompatible Metalle und Elastomere angreifen. Stabiles Futter ist sowohl ein mechanisches Konstruktionsproblem als auch ein chemisches Problem.
Checkliste für die praktische Handhabung
- Verwenden Sie kompatible benetzte Materialien (fragen Sie beim Lieferanten nach): Viele Anlagen verwenden Kunststoffe (HDPE, PVC, PP) und entsprechende Dichtungen.
- Vermeiden Sie Verdünnungsfehler: Kennzeichnen Sie die Stärken klar und standardisieren Sie die Berechnungen des Bedieners.
- Sorgen Sie für gleichmäßiges Rühren, wo empfohlen (einige Produkte profitieren von sanftem Mischen; Belüftung vermeiden, sofern nicht empfohlen).
- Chemische Pumpen regelmäßig kalibrieren; Die PAC-Leistung lässt mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeitsdrift schnell nach.
Befolgen Sie aus Sicherheitsgründen den Chemikalienhygieneplan Ihres Standorts: PSA, Eindämmung verschütteter Flüssigkeiten, Zugang zum Augenwasser und Prüfung der Verträglichkeit mit anderen Chemikalien im Raum.
Fazit: So erzielen Sie mit PAC konsistente Ergebnisse
Verwenden Sie Glastests, um die Dosis festzulegen, den pH-Wert/die Alkalität unter realen Bedingungen zu validieren und das Mischen zu optimieren, bevor Sie die Chemie wechseln. Die meisten PAC-„Unterleistungen“ werden durch eine strengere Dosiskontrolle und eine Verbesserung der Dispersions- und Flockungsenergie behoben.
Wenn Sie nur eine Verbesserung implementieren, gehen Sie wie folgt vor: Führen Sie ein saisonales Glastestprogramm durch (warmes/kaltes Wasser und Sturmspitzen) und konvertieren Sie alle Ergebnisse auf eine konsistente Basis (mg/L als Produkt und mg/L als Al). 2 O 3 ). Diese einzelne Disziplin macht PAC zu einem vorhersehbaren, zuverlässigen Werkzeug bei der Wasseraufbereitung.
