Ključna faza v procesu čiščenja odpadne vode je koagulacija in usedanje suspendiranih trdnih snovi, postopek, ki je v prvi vrsti odvisen od kemikalij, imenovanih flokulanti. Pri tem imajo ključno vlogo polimeri, zato PAM, poliamini. Ta članek se bo poglobil v pogostepolimerni flokulanti, uporaba polimerov kot flokulantov pri čiščenju odpadnih voda in njihove funkcije.
Kateri so najpogosteje uporabljeni polimerni flokulanti?
Pogosto uporabljeni polimerni flokulanti vključujejo kationske polimere, anionske polimere in neionske polimere. Te polimere je mogoče pridobiti z različnimi sintetičnimi metodami in imajo različne kationske in razvejane strukture. V praktični uporabi je treba izbrati ustrezne polimerne flokulante glede na specifične pogoje odpadne vode, da se doseže najboljši učinek čiščenja. PAM, poliDADMAC, se pogosto uporablja pri čiščenju industrijskih odpadnih voda. Poliakrilamid je najpogosteje uporabljen flokulant na svetu. Ti vodotopni polimeri so sintetični in jih je mogoče oblikovati po meri za posebne aplikacije z različnimi molekulskimi masami, viskoznostmi, različnimi stopnjami naboja, različnimi oblikami, kot so delci, emulzije itd. PoliDADMAC se pogosto uporablja pri flokulaciji vode iz pipe, surove vode, dehidraciji blata, papirni industriji ter tiskarstvu in barvanju.
Uporaba flokulantov pri čiščenju odpadnih voda
Glavni cilj čiščenja odpadne vode je odstranitev onesnaževal, kot so suspendirane trdne snovi, raztopljene organske snovi in koloidni delci, iz vode, da se izboljša njena kakovost. V tem procesu imajo flokulanti ključno vlogo. Z uporabo flokulantov se lahko drobni delci in koloidne snovi v vodi združijo v večje flokule, ki jih je lažje odstraniti s sedimentacijo ali filtracijo. To ne le izboljša kakovost vode, temveč tudi izboljša učinkovitost čiščenja in zmanjša stroške čiščenja.
Zakaj lahko polimeri izdelujejo flokulante?
Polimeri se lahko uporabljajo kot flokulanti predvsem zaradi svoje visoke molekulske mase in večrazvejane strukture. Te lastnosti omogočajo polimeru, da se bolje adsorbira na delce, kar tvori večje flokule, ki se lahko hitro usedejo. Poleg tega lahko polimeri odpravijo elektrostatično odbijanje med delci z nevtralizacijo naboja, kar omogoča delcem, da se približajo in aglomerirajo skupaj.
Mehanizem delovanja polimerov pri čiščenju odpadnih voda
Mehanizem delovanja polimerov kot flokulantov lahko razdelimo na tri korake: nevtralizacijo naboja, premostitveno flokulacijo in zajemanje v mrežo. Najprej polimer z nevtralizacijo naboja odpravi elektrostatično odbijanje med delci, kar omogoči približevanje delcev. Nato polimer z premostitveno flokulacijo delce poveže skupaj in tvori večje flokule. Nazadnje se te flokule s pomočjo pometanja mrež dodatno združijo in usedejo v vodi.
Dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost polimerov pri čiščenju odpadne vode
Na učinkovitost čiščenja odpadne vode s polimeri vpliva veliko dejavnikov, vključno z vrsto polimera, odmerkom, pH vrednostjo, temperaturo, hitrostjo mešanja itd. Med njimi sta vrsta in odmerek polimera ena najpomembnejših dejavnikov. Različne vrste polimerov imajo različne lastnosti naboja in porazdelitve molekulske mase, zato je treba za dosego najboljšega učinka čiščenja izbrati ustrezno vrsto in odmerek polimera za različne odpadne vode. Poleg tega na učinkovitost čiščenja vplivajo tudi dejavniki, kot so pH vrednost, temperatura in hitrost mešanja, optimalne pogoje pa je treba določiti s poskusi.
Polimeri igrajo pomembno vlogo kot flokulanti pri čiščenju odpadnih voda. Poglobljeno razumevanje mehanizma delovanja in vplivnih dejavnikov polimerov lahko zagotovi pomembno teoretično podporo in praktične smernice za optimizacijo procesov čiščenja odpadnih voda in izboljšanje učinkovitosti čiščenja. V prihodnosti se z nenehnim izboljševanjem zahtev varstva okolja in nenehnim napredkom znanosti in tehnologije pričakuje, da bo uporaba polimerov pri čiščenju odpadnih voda obsežnejša in poglobljena.
Čas objave: 26. junij 2024