Proses Aplikasi Floc HENGFENG dari Flocculant (PAM) dalam Remediasi Pencucian Tanah yang Tercemar Logam Berat
1. Pra-perlakuan: Penyesuaian dan Homogenisasi pH Air Limbah
Tujuan
Asam sitrat bersifat asam (pH ≈ 2-3), sedangkan poliakrilamida (PAM), terutama jenis HENGFENG Floc non-ionik atau HENGFENG Floc anionik, menunjukkan kinerja flokulasi optimal pada kondisi netral hingga sedikit basa. Sementara itu, penyesuaian pH dapat mengganggu sebagian kompleks asam sitrat-logam berat, melepaskan ion logam berat bebas (misalnya, Co²⁺) atau membentuk endapan mikro hidroksida/karbonat, sehingga menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk flokulasi selanjutnya.
Operasi
Tambahkan kapur tohor (CaO) atau natrium hidroksida (NaOH) ke dalam tangki penyimpanan lindi untuk menyesuaikan pH menjadi 7,0-8,5, dengan pemantauan waktu nyata melalui meteran pH online. Secara bersamaan, nyalakan agitator pada kecepatan putaran 150-200 r/min untuk menghomogenkan air limbah, mencegah fluktuasi pH lokal yang memengaruhi efisiensi flokulasi.
2. Pemilihan dan Persiapan Disolusi PAM
Dasar Pemilihan
Air limbah dalam kasus ini mengandung koloid tanah bermuatan negatif (karena muatan negatif pada permukaan mineral lempung tanah) dan kompleks logam berat (kebanyakan bermuatan negatif atau netral). Oleh karena itu, PAM anionik (dengan berat molekul 8-12 juta Da) lebih disukai. Gugus karboksil (-COO⁻) pada rantai molekulnya dapat mendorong penggumpalan melalui "netralisasi muatan" (mengadsorpsi muatan negatif pada permukaan koloid tanah) dan "efek penjembatan" (menghubungkan beberapa partikel mikro). Dibandingkan dengan HENGFENG Floc PAM non-ionik, ia memiliki efisiensi flokulasi yang lebih tinggi, dan biayanya lebih rendah daripada PAM kationik HENGFENG Floc.
Persiapan Disolusi
Air Disolusi: Gunakan air deionisasi atau air keran yang dijernihkan (untuk menghindari pengendapan yang disebabkan oleh reaksi Ca²⁺ dan Mg²⁺ dalam air sadah dengan PAM).
Kontrol Konsentrasi: Campurkan bubuk HENGFENG Floc PAM dengan air pada rasio massa 0,1%-0,3%, yaitu, tambahkan 1-3 g HENGFENG Floc PAM ke 1 L air.
Metode Disolusi: Pertama tambahkan air ke dalam tangki pengaduk, lalu taburkan bubuk PAM secara perlahan (untuk mencegah penggumpalan). Kendalikan kecepatan pengadukan pada 80-100 r/min dan waktu pengadukan pada 30-60 menit hingga larutan menjadi transparan dan kental (tanpa partikel yang terlihat dengan mata telanjang). Jika disolusi tidak mencukupi, partikel PAM yang tidak terlarut akan membentuk "mata ikan" dalam air limbah, yang justru akan mengurangi efisiensi flokulasi.
3. Dosis dan Reaksi PAM (Tangki Reaksi Flokulasi)
Metode Dosis
Gunakan "tetesan pompa pengukur" untuk menyuntikkan larutan PAM yang telah disiapkan secara perlahan ke dalam tangki reaksi flokulasi pada dosis akhir 1-5 mg/L (yaitu, 1-5 mg komponen PAM efektif per liter lindi). Port dosis dipasang di depan impeller pengaduk untuk memastikan pencampuran cepat dengan air limbah.
Kontrol Reaksi (Dua Tahap)
Tahap Pencampuran Cepat: Kendalikan kecepatan pengadukan pada 200-300 r/min selama 1-2 menit. Tujuannya adalah untuk mencapai kontak instan dan seragam antara larutan PAM dan air limbah, memungkinkan molekul PAM untuk dengan cepat teradsorpsi pada permukaan partikel koloid.
Tahap Flokulasi Lambat: Kurangi kecepatan putaran menjadi 50-80 r/min dan pertahankan selama 10-15 menit. Tahap ini sangat penting untuk "penjembatanan dan penggumpalan". Pengadukan lambat dapat menghindari kerusakan pada flok yang sedang terbentuk, memungkinkan partikel kecil untuk secara bertahap menggumpal menjadi flok besar (terlihat "bunga tawas") dengan ukuran partikel ≥ 100 μm. Sementara itu, flok dapat mengadsorpsi kompleks kobalt atau Co²⁺ bebas dalam air limbah.
4. Pemisahan Padat-Cair (Tangki Sedimentasi / Tangki Klarifikasi)
Pemilihan Proses
Karena kepadatan flok yang tinggi (mengandung endapan logam berat), tangki sedimentasi aliran vertikal atau tangki sedimentasi tabung miring diadopsi, karena menempati area yang lebih sedikit dan memiliki efisiensi pemisahan yang lebih tinggi.
Parameter Operasi
Kendalikan waktu retensi hidrolik (HRT) tangki sedimentasi pada 1-2 jam dan kecepatan aliran ke atas pada 1,5-2,5 mm/s. Ini memastikan bahwa flok memiliki waktu yang cukup untuk mengendap ke dasar tangki, membentuk "lumpur" (mengandung endapan logam berat, koloid tanah, dan flok PAM), sementara lapisan atas menjadi cairan yang dijernihkan.
Fungsi Kunci
Melalui langkah ini, laju penghilangan padatan tersuspensi (SS) dalam air limbah dapat mencapai lebih dari 90%. Pada saat yang sama, logam berat seperti kobalt mengendap bersama dengan flok, secara signifikan mengurangi konsentrasi logam berat dalam cairan yang dijernihkan dan meletakkan dasar untuk pembuangan yang sesuai standar atau pengolahan lanjutan.
5. Pengolahan Selanjutnya: Pembuangan Lumpur dan Cairan yang Dijernihkan
Pengolahan Lumpur
Lumpur yang mengandung logam berat di dasar tangki sedimentasi (dengan kadar air sekitar 80%-90%) diangkut ke filter press pelat-dan-rangka melalui pompa lumpur untuk dewatering, membentuk kue lumpur dengan kadar air ≤ 60%. Kue lumpur ini harus dikelola sebagai limbah berbahaya dan dikirim ke lembaga yang memenuhi syarat untuk pengolahan pemadatan/stabilisasi atau pemulihan kobalt (misalnya, melalui peleburan pirometalurgi atau pencucian hidrometalurgi).
Pengolahan Cairan yang Dijernihkan
Cairan yang dijernihkan bagian atas perlu diuji untuk pH, kebutuhan oksigen kimia (COD, disebabkan oleh sisa asam sitrat), dan konsentrasi logam berat (misalnya, Co, As, Cu). Jika memenuhi standar (misalnya, konsentrasi kobalt < 0,01 mg/L, sesuai dengan Standar Kualitas Lingkungan untuk Air Permukaan (GB 3838-2002)), dapat langsung dibuang. Jika gagal memenuhi standar, pengolahan lanjutan lebih lanjut menggunakan resin penukar ion atau teknologi pemisahan membran diperlukan untuk memastikan penghilangan lengkap polutan.