Is gnáthphróiseas téachtadh ceimiceach-díleagainithe alúmana sóidiam é. Ní caidreamh stoichiometric simplí é a chroí-ríomh, ach modh innealtóireachta atá bunaithe ar thurgnaimh, ag brath ar chóimheasa eimpíreacha, agus a éilíonn coigeartuithe cuimsitheacha.
I. Meicníocht Díshaoilithe
Hidrealú: Hidrealaíonn alúmana sóidiam (NaAlO₂ nó NaAl(OH)₄) go tapa nuair a chuirtear uisce leis, ag giniúint colloids hiodrocsaíd alúmanaim éagruthach (Al(OH) ₃) a bhfuil achar dromchla mór sainiúil agus cumas láidir asaithe.
NaAlO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃↓ + NaOH
Asú agus Comhdhúile: Neodraíonn na colloidí Al(OH)₃ luchtaithe deimhneacha lucht sileacain ghníomhach luchtaithe go diúltach san uisce (cosúil le HSIO₃⁻, SiO₃²⁻, arna léiriú mar SiO₂ de ghnáth), agus trí asaithe agus coimpléascadh, foirmíonn alúmanailít dothuaslagtha ina choimpléisc sclóine nó alúmanaille dothuaslagtha. co-fascadh.
Al(OH)₃ + x HSIO₃⁻ → Al(OH)₃·(SiO₂)ₓ (Próiseas léiriúcháin, foirmle imoibrithe neamh-)
Cinneann an próiseas seo nach luach teoiriciúil seasta é an cóimheas tomhaltas ceimiceach (cóimheas meáchain idir aluminate sóidiam agus shilice), ach raon eimpíreach a bhfuil tionchar ag fachtóirí iolracha.
II. An Cóimheas Tomhaltais Cheimiceach (Luach R) a Chinneadh
Tá an ríomh iomlán bunaithe ar chroí-chóimheas eimpíreach R:
R=Dáileog alúmana sóidiam (mg/L NaAlO₂) / Méid shilice le baint (mg/L SiO₂)
1. Sonraí Bunúsacha a Chinneadh
Tiúchan shilice amhuisce [Si]₀: Tiúchan SiO₂ an tsampla uisce roimh chóireáil (mg/L).
Sprioc-tiúchan shilice [Si]ₜ: Tiúchan SiO₂ riachtanach tar éis cóireála (mg/L).
Méid sileacain le baint Δ[Si]: Δ[Si]=[Si]₀ - [Si]ₜ (mg/L SiO₂).
2. Cóimheas Criticiúil eimpíreach (T)
Is é seo an paraiméadar is tábhachtaí don ríomh agus ní mór é a fháil go turgnamhach.
Raon tipiciúil: Léiríonn cleachtas innealtóireachta fairsing go bhfuil an luach R de ghnáth idir 8 agus 20. Is é sin, le haghaidh gach 1 mg de SiO₂ a bhaintear, is gá 8 mg go 20 mg de alúmana sóidiam a chur leis.
Cén fáth a bhfuil raon? Toisc go bhfuil tionchar suntasach ag na fachtóirí seo a leanas ar an luach R agus ní mór é a chinneadh trí thástálacha eascra:
luach pH: Tá an fhuinneog pH is fearr chun sileacain a bhaint an-chúng, de ghnáth idir 6.5 agus 7.5 (lag aigéadach go neodrach). Má tá an pH ró-íseal (<6.0), Al(OH)₃ colloids will dissolve into Al³⁺, losing their adsorption capacity; if the pH is too high (>8.0),
Díscaoilfidh Al(OH)₃ isteach in AlO₂⁻, agus díscaoilfidh na colloids. Athraíonn an pointe pH optamach beagán ag brath ar cháilíocht an uisce. Teocht an uisce: Treisíonn teocht mhéadaithe tairiscint theirmeach mhóilíneach, luasghéaraíonn sé an ráta imoibrithe, agus cuireann sé foirmiú floc níos fearr chun cinn, rud a d'fhéadfadh an luach R a ísliú.
Iain chómhaireachtála in uisce: Cothaíonn cruas (Ca²⁺, Mg²⁺) flocasúchán agus féadfaidh sé an luach R a ísliú; Mar sin féin, bíonn ábhar orgánach in iomaíocht le colloids nó cuimsítear é, rud a d'fhéadfadh an luach R a mhéadú.
Tiúchan tosaigh shilice: D'fhéadfadh éifeachtacht bhaint níos airde in aghaidh an aonaid imoibrí a bheith mar thoradh ar thiúchan tosaigh níos airde (d'fhéadfadh go mbeadh an luach R ag dul i dtreo teorainn níos ísle an raoin).
Coinníollacha imoibrithe: Bíonn tionchar díreach ag an éifeacht a mheascadh déine, am flocasúchán, agus am socraithe.
3. Déan tástálacha eascra chun an R is fearr agus an pH is fearr a fháil. Tóg sraith de shamplaí amhuisce de thoirt cothrom.
An chéad sraith tástálacha (pH seasta, dáileog athraitheach): Coigeartaigh pH na samplaí uisce go léir go luach réamhshocraithe (m.sh., 7.0), agus cuir leis tuaslagáin alúmana sóidiam de ghrádáin éagsúla (m.sh. dáileoga arna ríomh de réir R=5, 10, 15, 20...). An dara sraith turgnaimh (dáileog seasta, pH athraitheach): Roghnaíodh dáileog idirmheánach ar leith, agus coigeartaíodh pH na samplaí uisce go grádáin éagsúla (m.sh., 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0).
Rinneadh corradh mear caighdeánach (meascadh), corrú mall (flocasúchán) agus socrú síos i ngach sampla uisce.
Tomhaiseadh an tiúchan iarmharach SiO₂ san olltán.
Breacadh an chuair: Rinneadh cuar "dáileog-sileacain iarmharach" a bhreacadh chun an dáileog íosta a theastaíonn chun an sprioc [Si]ₜ a bhaint amach. Breacáladh cuar “pH-sileacain iarmharach” chun an pointe pH is fearr a aimsiú chun sileacain a bhaint.
R{0}}ríomh luacha: Bunaithe ar an gcuar "dosage-sileacain iarmharach", fuarthas an dáileog C (mg/L NaAlO₂) a fhreagraíonn do bhaint amach na sprice [Si]ₜ. Mar sin, R=C/Δ[Si]. 4. Ríomh na Dosage Iarbhír
Nuair a chinntear an luach R agus an luach pH is fearr atá oiriúnach do cháilíocht an uisce reatha trí thurgnaimh, déantar ríomhanna oibríochta laethúla an-simplí:
Dáileog Theoiriciúil (mg/L)=R × Δ[Si]
I gcás, Δ[Si] a ríomh bunaithe ar an bhfíor-am-tiúchan silica monatóireachta san amhuisce agus an luach sprice.
III. Ríomhanna Cúnta agus Coigeartuithe Oibriúcháin
1. Tomhaltas Alcaileacht agus Ríomhanna Coigeartaithe pH:
Táirgeann hidrealú alúmana sóidiam NaOH, agus ídíonn sé an aigéadacht (H⁺) san uisce. Ciallaíonn sé seo go mbíonn gá le haigéad breise (cosúil le haigéad sulfarach nó aigéad hidreaclórach) chun an pH a chobhsú laistigh den raon optamach.
An méid OH⁻ a tháirgtear trí hidrealú ≈ (dosage (mg/L NaAlO₂)/82) * 1000 (mmol/L)
Is féidir an méid aigéid is gá a chur leis (bunaithe ar 98% H₂SO₄) a mheas mar: Suimiú aigéid (mg/L) ≈ [riachtanach OH⁻ (mmol/L) × 49]/0.98/η
(I gcás inarb é 49 mais molar H₂SO₄, is é 0.98 an íonacht, agus is é η an chomhéifeacht éifeachtúlachta)
Nóta: Is meastachán garbh é seo. Ní mór an méid iarbhír aigéad a chuirtear leis a rialú ag aiseolas méadar pH ar líne agus minicíocht an chaidéil aigéad a choigeartú trí rialú PID.
Ríomh iarmhair alúmanaim: Níl gach deascán alúmanam breise; fanfaidh cuid acu san uisce. Is gá monatóireacht a dhéanamh ar an ábhar alúmanaim san eisilteach chun a chinntiú go gcomhlíonann sé caighdeáin cháilíochta uisce (de ghnáth<0.2mg/L). Overdosing not only wastes reagents but also leads to excessive aluminum levels.