Effectus applicationis PAC in curatione aquae stationis electricae thermalis
1. Praeparatio aquae additivae
Aquae naturales saepe lutum, argillam, humum, aliasque materias suspensas, necnon impuritates colloidales, necnon bacteria, fungos, algas, virus, aliosque microorganismos continent, quae stabilitatem quandam in aqua habent, quae praecipua causa turbiditatis, coloris, et odoris aquae sunt. Hae substantiae organicae excessivae, cum permutatorem ionicorum ingrediuntur, resinam contaminant, capacitatem permutationis resinae minuunt, atque etiam qualitatem aquae effluentis systematis desalinisationis afficiunt. Curatio coagulationis, clarificationis sedimentationis, et filtrationis, ut praecipue has impuritates removeat, ita ut materiae suspensae in aqua ad minus quam 5mg/L reducantur, id est, aqua clarificata obtineatur. Hoc praetractatio aquae appellatur. Post praetractationem, aqua ut aqua ebullitionis tantum adhiberi potest cum sales dissoluti in aqua per commutationem ionicam removentur, et gases dissoluti in aqua calefaciendo, vacuo aspirando, vel insufflando removentur. Si hae impuritates prius non removentur, subsequens tractatio (desalinisationis) fieri non potest. Ergo, tractatio coagulationis aquae nexus magni momenti in processu tractationis aquae est.
Processus praecurationis stationis electricae thermalis est hic: aqua cruda → coagulatio → praecipitatio et clarificatio → filtratio. Coagulantia vulgo adhibita in processu coagulationis sunt polyaluminii chloridum, polyferricum sulfas, aluminii sulfas, ferricum trichloridum, etc. Sequentia praecipue applicationem polyaluminii chloridi introducunt.
Polyaluminii chloridum, quod PAC appellatur, ex cinere aluminii vel mineralibus aluminii ut materiis primis constat. Sub alta temperatura et certa pressione cum alcali et aluminio reactione polymerum producitur, materiae primae et processus productionis differunt, specificationes producti non eaedem sunt. Formula molecularis PAC [Al2(OH)nCI6-n]m, ubi n quilibet numerus integer inter 1 et 5 esse potest, et m est numerus integer gregis 10. PAC et in forma solida et liquida venit.
2. Mechanismus coagulationis
Tres effectus principales coagulantium in particulas colloidales aquae sunt: neutralizatio electrica, adsorptionis pontis formatio, et springing. Uter horum trium effectuum praecipuus sit a genere et dosi coagulantis, natura et contento particularum colloidalium in aqua, et valore pH aquae pendet. Mechanismus actionis polyaluminii chloridi similis est ei aluminii sulfatis, et modus actionis aluminii sulfatis in aqua ad processum producendi Al3+ varias species hydrolyzatas refertur.
Polyaluminii chloridum, sub certis condicionibus, pro variis productis intermediis considerari potest in processu hydrolyseos et polymerizationis aluminii chloridi in Al(OH)3. Directe in aqua praesens est in forma variarum specierum polymericarum et Al(OH)a(s), sine processu hydrolyseos Al3+.
3. Applicatio et factores influentes
1. Temperatura aquae
Temperatura aquae manifestum effectum curationis coagulationis habet. Cum temperatura aquae humilis est, hydrolysis coagulantis difficilior est, praesertim cum temperatura aquae infra 5°C est, celeritas hydrolysis tarda est, et flocculans formatus structuram laxam, magnum aquae contentum et particulas minutas habet. Cum temperatura aquae humilis est, solvatio particularum colloidalium augetur, tempus flocculationis longum est, et celeritas sedimentationis tarda est. Investigationes ostendunt temperaturam aquae 25~30°C magis aptam esse.
2. Valor pH aquae
Hydrolysis polyaluminii chloridi processus est processus continuae liberationis H+. Ergo, sub diversis condicionibus pH, diversa hydrolysis intermedia erunt, et optimus valor pH curationis coagulationis polyaluminii chloridi plerumque inter 6.5 et 7.5 est. Effectus coagulationis hoc tempore maior est.
3. Dosis coagulantis
Cum copia coagulantis addita non sufficit, turbiditas remanens in aqua emissa maior est. Cum quantitas nimis magna est, quia particulae colloidales in aqua coagulantem superfluum adsorbent, proprietas sarcinae particularum colloidalium mutatur, quod efficit ut turbiditas residua in aqua effluente iterum augeatur. Processus coagulationis non est simplex reactio chemica, ergo dosis requisita non potest secundum calculum determinari, sed debet determinari secundum qualitatem aquae specificam ad dosis apta determinandam; cum qualitas aquae secundum tempora anni mutatur, dosis proinde adaptanda est.
4. Medium contactus
In curatione coagulationis vel alia curatione praecipitationis, si certa quantitas strati luti in aqua est, effectus curationis coagulationis insigniter augeri potest. Magnam superficiem praebere potest, et per adsorptionem, catalysim et crystallizationem nuclei, effectum curationis coagulationis augere.
Methodus coagulationis-praecipitationis hodie late adhibita est ad aquas curandas. Polyaluminii chloridi in industria ut flocculans ad aquas curandas adhibetur, cum bona efficacia coagulantis, flocculo magno, dosi minore, efficacia alta, praecipitatione rapida, lato ambitu applicationis aliisque commodis. Comparata cum flocculante traditionali, dosis 1/3~1/2 reduci potest, sumptus 40% servari. Una cum operatione filtri sine valvula et filtri carbonis activati, turbiditas aquae crudae magnopere minuitur, qualitas effluvii systematis desalis emendata est, et capacitas commutationis resinae desalis etiam augetur, atque sumptus operandi minuuntur.













