Wissen Sie, wie Polyacrylamid und polyklomatisches Aluminium zusammen eingesetzt werden?

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von slll611 am 17.09.2016 um 23:30 bearbeitet. Im Berufsalltag wird oft gefragt, warum bei der Verwendung von Polyaluminiumchlorid kleine Flocken entstehen, die Flocken nicht stabil sind, das Produkt auseinanderfließt oder die Flocken an die Oberfläche steigen. Solche Probleme treten offenbar häufig auf. Mögliche Ursachen dafür sind eine zu geringe Menge des Stoffes oder eine zu lange Rührzeit. Doch in den meisten Fällen liegen die Ursachen in den Eigenschaften des Polyaluminiumchlorids selbst. Heute schreibe ich hier auf, was ich weiß, in der Hoffnung, anderen zu helfen. Seit der Einführung von Polyaluminiumchlorid im 20. Jahrhundert wird es aufgrund seiner effizienten und hervorragenden Eigenschaften in vielen Wasserbehandlungsverfahren häufig eingesetzt. Leider ist Polyaluminiumchlorid, wie auch andere Koagulanzien, kein Allheilmittel. Bei der Verwendung von polymerisiertem Aluminiumchlorid bei der Behandlung bestimmter Abwässer treten aufgrund der inhärenten Mängel des PAC – wie kleine Flocken und eine langsame Sedimentation – Probleme auf. Diese Probleme treten nicht nur im Winter im Norden auf, sondern auch im Süden, beispielsweise in der Region des Perlfluss-Deltas. Selbst im Sommer kommt es zu unvollständiger Sedimentation sowie zum Austritt des PAC aus dem Abwasser. Dadurch entsteht eine erhebliche Belastung für die anschließende Filterung, was wiederum Energieverbrauch und einen hohen Bedarf an Reinigungswasser mit sich bringt. Natürlich sind diese Probleme im Winter im Norden besonders ausgeprägt. Dieser Nachteil des PAC führt dazu, dass dieses Mittel in Kombination mit dem organischen Hochmolekülstoff PAM eingesetzt werden muss, um die Effizienz zu steigern und gleichzeitig die Kosten zu senken. PAM ist derzeit das am weitesten verbreitete künstlich hergestellte organische Polymer als Koagulans. Seine Polymerkette kann eine Länge von 20.000 bis 90.000 aufweisen, wodurch die entsprechende Molekulargewicht zwischen 1,5 Millionen und 23 Millionen liegt. Die Koagulationswirkung beruht auf einer starken Anlagerung an die Oberfläche der Kolloide, wodurch Brücken zwischen den Kolloidteilchen entstehen. Bei der gemeinsamen Verwendung von PAC und PAM hydrolysiert das polykristalline Aluminiumchlorid im Wasser zu mehrkernigen polymeren Komplexionen, die eine Elektroneutralisierung, Adsorption sowie einen Aufsaugeffekt auf die in dem Abwasser enthaltenen suspendierten Kolloide ausüben. Durch die brückenbildende Adsorptionswirkung ihrer kettartig verbundenen Moleküle kann PAM die Größe der Flocken effektiv erhöhen; der Durchmesser der Flockenkörner ist dabei 3–5 Mal größer als bei Flocken, die durch die alleinige Zugabe von PAC entstehen. Bei der gemeinsamen Verwendung von PAC und PAM stellt die Zugabe des Mittels ein Problem dar. Im Allgemeinen sollte Polyacrylamid als Koagulationsmittel in der Regel nach dem Hinzufügen von polykloriertem Aluminium zugegeben werden. Natürlich gibt es in der Branche auch die Praxis, beides gleichzeitig zuzufügen oder zunächst PAM und anschließend PAC hinzuzufügen. Meiner persönlichen Ansicht nach ist es effektiver, zunächst PAC und danach PAM hinzuzufügen. Was die Zeitabstände angeht, so sollten diese bei etwa 30 Sekunden bis 1 Minute liegen. Außerdem ist auch das Mischverhältnis des Polyacrylamids ein Problem: Wenn zu wenig davon zugesetzt wird, hat es keine koagulierende Wirkung. Wenn hingegen zu viel zugesetzt wird, erfolgt die Koagulation zu schnell, wodurch große Sedimentkörner entstehen. Dadurch wird die Sedimentationsgeschwindigkeit zu hoch, und die Länge sowie Fläche des Sedimentationsbeckens können nicht voll ausgenutzt werden – was wiederum die Flockung beeinträchtigt. Im Allgemeinen liegt die Zugabekonzentration von Polyacrylamid bei 0,3–0,6 mg/L. Es muss je nach Situation individuell entschieden werden. Es ist zu beachten, dass Polyacrylamid beim Einsatz nicht direkt zugegeben werden darf. Bei direkter Zufuhr bildet es Klumpen, die auch nach längerem Rühren nicht auflösen und somit das Zuführsystem verstopfen können. In der Regel wird das Polyacrylamid zunächst mit einem Dispergiergerät aufgelöst und anschließend mithilfe einer Dosierpumpe in den Sedimentationsbehälter eingebracht. Die Rührdauer muss genau kontrolliert werden: Im Sommer beträgt sie in der Regel 30–40 Minuten, im Winter 1 Stunde. Im Süden kann die Dauer etwas kürzer sein als im Norden. Polyacrylamid gibt es in verschiedenen Ionenkategorien. Welcher Iontyp verwendet werden soll, hängt von der Wasserqualität ab. Es ist am besten, den Hersteller um Rat zu fragen, um Geld zu sparen und gleichzeitig ein gutes Ergebnis zu erzielen.