PAC-aren aplikazio-efektua zentral termikoetako ur-tratamenduan
1. Osagarri-uraren aurretratamendua
Ur-masa naturalek lokatza, buztina, humusa eta bestelako materia esekia, baita ezpurutasun koloidalak eta bakterioak, onddoak, algak, birusak eta beste mikroorganismo batzuk ere izaten dituzte, eta uretan egonkortasun jakin bat dute, eta horrek uraren uhertasunaren, kolorearen eta usainaren kausa nagusia da. Gehiegizko substantzia organiko hauek ioi-trukagailuan sartzen dira, erretxina kutsatzen dute, erretxinaren truke-ahalmena murrizten dute eta baita gatzgabetze-sistemaren hondakin-uren kalitatean ere eragiten dute. Koagulazio-tratamenduaren, asentamendu-argitzearen eta iragazketa-tratamenduaren helburu nagusia ezpurutasun horiek kentzea da, uretan dagoen materia esekiaren edukia 5 mg/L baino gutxiagora murrizteko, hau da, ura argitzea lortzeko. Honi uraren aurretratamendua deritzo. Aurretratamenduaren ondoren, ura galdara-ur gisa erabil daiteke uretan disolbatutako gatzak ioi-trukearen bidez kentzen direnean eta uretan disolbatutako gasak berotuz, xurgatuz edo putz eginez kentzen direnean bakarrik. Ezpurutasun horiek lehenik kentzen ez badira, ondorengo tratamendua (gatzgabetzea) ezin da egin. Beraz, uraren koagulazio-tratamendua lotura garrantzitsua da uraren tratamendu-prozesuan.
Zentral termikoaren aurretratamendu prozesua honako hau da: ur gordina → koagulazioa → prezipitazioa eta argitzea → iragazketa. Koagulazio-prozeduran erabili ohi diren koagulatzaileak polialuminio kloruroa, poliferriko sulfatoa, aluminio sulfatoa, burdin trikloruroa, etab. dira. Jarraian, polialuminio kloruroaren aplikazioa aurkezten da batez ere.
Polialuminio kloruroa, PAC izenez ezagutzen dena, aluminio errautsetan edo aluminio mineraletan oinarritzen da lehengai gisa, tenperatura altuan eta presio jakin batean alkali eta aluminioarekin erreakzionatzean polimeroa, lehengaiak eta ekoizpen prozesua desberdinak direnez, produktuaren zehaztapenak ez dira berdinak. PAC-en formula molekularra [Al2(OH)nCI6-n]m, non n 1 eta 5 arteko edozein zenbaki osoa izan daitekeen, eta m 10. multzoko zenbaki osoa den. PAC forma solidoan eta likidoan dator.
2. Koagulazio mekanismoa
Hiru efektu nagusi dituzte koagulatzaileek uretan dauden partikula koloidalengan: neutralizazio elektrikoa, adsorzio-zubia eta ekorketa. Hiru efektu hauetatik zein den nagusia koagulatzailearen motaren eta dosiaren, uretan dauden partikula koloidalen izaeraren eta edukiaren eta uraren pH balioaren araberakoa da. Polialuminio kloruroaren ekintza-mekanismoa aluminio sulfatoarenaren antzekoa da, eta aluminio sulfatoak uretan duen portaera Al3+ hainbat espezie hidrolizatu sortzeko prozesuari dagokio.
Polialuminio kloruroa hainbat tarteko produktutzat har daiteke aluminio kloruroaren hidrolisi eta polimerizazio prozesuan, baldintza jakin batzuetan Al(OH)3 bihurtzeko. Zuzenean agertzen da uretan hainbat espezie polimeriko eta A1(OH)a(s) moduan, Al3+-ren hidrolisi prozesurik gabe.
3. Aplikazioa eta eragin faktoreak
1. Uraren tenperatura
Uraren tenperaturak eragin nabarmena du koagulazio-tratamenduaren efektuan. Uraren tenperatura baxua denean, koagulatzailearen hidrolisia zailagoa da, batez ere uraren tenperatura 5 ℃ baino txikiagoa denean, hidrolisi-tasa motela da, eta sortzen den flokulatzaileak egitura soltea, ur-eduki handia eta partikula finak ditu. Uraren tenperatura baxua denean, partikula koloidalen disolbazioa hobetu egiten da, flokulazio-denbora luzea da eta sedimentazio-tasa motela da. Ikerketek erakusten dute 25~30 ℃-ko uraren tenperatura egokiagoa dela.
2. Uraren pH balioa
Polialuminio kloruroaren hidrolisi prozesua H+ etengabe askatzen den prozesu bat da. Beraz, pH baldintza desberdinetan, hidrolisi bitartekari desberdinak egongo dira, eta polialuminio kloruroaren koagulazio tratamenduaren pH balio onena, oro har, 6,5 eta 7,5 artekoa da. Koagulazio efektua handiagoa da une honetan.
3. Koagulatzailearen dosia
Gehitutako koagulatzaile kopurua nahikoa ez denean, isurketa-uretan geratzen den uhertasuna handiagoa da. Kopurua handiegia denean, uretan dauden partikula koloidalek gehiegizko koagulatzailea xurgatzen dutenez, partikula koloidalen karga-propietatea aldatu egiten da, eta ondorioz, hondakin-uretan geratzen den uhertasuna berriro handitzen da. Koagulazio-prozesua ez da erreakzio kimiko sinple bat, beraz, beharrezko dosia ezin da kalkuluaren arabera zehaztu, baina uraren kalitate espezifikoaren arabera zehaztu behar da dosi egokia zehazteko; Uraren kalitatea urtaroaren arabera aldatzen denean, dosia egokitu behar da horren arabera.
4. Kontaktu-euskarria
Koagulazio-tratamenduaren edo bestelako prezipitazio-tratamenduaren prozesuan, uretan lokatz-geruza kopuru jakin bat badago, koagulazio-tratamenduaren efektua nabarmen hobetu daiteke. Azalera handia eman dezake, adsorzioaren, katalisiaren eta kristalizazio-nukleoaren bidez, koagulazio-tratamenduaren efektua hobetuz.
Gaur egun, koagulazio-prezipitazioa oso erabilia den metodoa da ura tratatzeko. Polialuminio kloruroaren industrian erabiltzen da ura tratatzeko flokulatzaile gisa, koagulatzaile-errendimendu ona, flokulatzaile handia, dosi txikiagoa, eraginkortasun handia, prezipitazio azkarra, aplikazio-eremu zabala eta beste abantaila batzuk dituelarik. Ohiko flokulatzaile-dosiarekin alderatuta, % 1/3 ~ 1/2 murriztu daiteke, kostua % 40 aurreztuz. Balbularik gabeko iragazkiaren eta karbon aktibatuaren iragazkiaren funtzionamenduarekin konbinatuta, ur gordinaren uhertasuna asko murrizten da, gatzgabetze-sistemaren efluenteen kalitatea hobetzen da, gatzgabetze-erretxinaren truke-ahalmena ere handitzen da, eta funtzionamendu-kostua murrizten da.