אמולסיה פוליאקרילאמיד אניונית לטיפול בשפכים

אמולסיית פוליאקרילאמיד אניונית (JF4430) היא אמולסיית פולימר מסיסה במים. שרשרת המולקולות של אמולסיית הפוליאקרילאמיד מצוידת במספר רב של קבוצות אניוניות (כגון קבוצות קרבוקסיל), המעניקות לה תכונות מצוינות של פלוקולציה, ספיחה וגישור. 

בטיפול בשפכים של אמולסיית פוליאלקטרוליטים כימית עם רכיבים מורכבים ומזהמים מגוונים (כולל מוצקים מרחפים, קולואידים, חומר אורגני, מתכות כבדות וכו'), אמולסיית פוליאקרילאמיד APAM הפכה לחומר טיפול חשוב בשל יעילותה הגבוהה ויכולת ההסתגלות שלה (JF4430). 

להלן מבוא מפורט ליישום אמולסיית פוליאקרילאמיד מהיבטים כגון מנגנון הפעולה, תרחישי יישום, יתרונות ואמצעי זהירות: 

1. תכונות בסיסיות ומנגנון פעולה של אמולסיית פוליאקרילאמיד למי שפכים הוא מוצר נוזלי המוכן בתהליך פילמור אמולסיה. יתרונות הליבה של אמולסיית פוליאקרילאמיד כוללים מהירות המסה מהירה, פיזור טוב ורכיבים פעילים יציבים (בדרך כלל עם תכולת מוצקים של 20%-50%), ומשקל מולקולרי של אמולסיית פוליאקרילאמיד נע בדרך כלל בין 8 מיליון ל-20 מיליון. בטיפול בשפכים כימיים באמצעות אמולסיית פוליאקרילאמיד, מנגנון הפעולה שלה מבוסס בעיקר על ספיחה של מטען, גישור פלוקולציה והטפה סוחפת:

ספיחת מטען: הקבוצות האניוניות (כגון -מנהל תפעול ראשי⁻) על שרשרת המולקולות של אמולסיית פוליאקרילאמיד יכולות להתחבר עם חלקיקים קולואידים בעלי מטען חיובי במי שפכי פוליאקרילאמיד אניוניים (כגון הידרוקסידים של מתכת, אמינים אורגניים) באמצעות משיכה אלקטרוסטטית, ובכך לנטרל את מטען פני השטח של החלקיקים ולערער את יציבותו של הקולואיד. 

גישור על פלוקולציה: לאחר שהחלקיקים הקטנים מתערערים, הם סופחים את שרשרת המולקולות של אמולסיית הפוליאקרילאמיד. בעזרת מבנה השרשרת הארוך של שרשרת המולקולות, חלקיקים מרובים מחוברים ליצירת פלוקים גדולים של דדהה חלקיק - פולימר - חלקיק". 

פלוקולציה באמצעות סריקה: כאשר מינון אמולסיית הפוליאקרילאמיד גבוה יחסית, הגושים הנוצרים יכולים לעטוף את החלקיקים המרחפים במי השפכים כמו רשת דיג, מה שמאיץ את שקיעתם או הפרדתם באמצעות סינון. 

2. תרחישי יישום מרכזיים בטיפול בשפכים באמולסיה פוליאאלקטרוליטית כימית 

לשפכים כימיים יש רכיבים מורכבים (כגון מכילים שמן, צבעים, מתכות כבדות, חומר אורגני בעל מולקולות גבוהות וכו'), ואמולסיית פוליאקרילאמיד לטיפול בשפכים ממלאת תפקיד מכריע בתהליכי טיפול מרובים: 

1. שלב טיפול מקדים: הסרת מוצקים מרחפים וקולואידים, שפכים כימיים (כגון חומרי הדברה, דשנים ושפכי צבע) מכילים לעיתים קרובות מספר רב של חלקיקים עדינים מרחפים (כגון שאריות זרז, חומרי גלם שלא הגיבו) וקולואידים (כגון שמן מתחלב, חלקיקי פיגמנט). כניסה ישירה למערכת הביוכימית תוביל לעומס בוצה מוגזם ולירידה ביעילות הטיפול. 

-פונקציה: חומר שפכים אמולסיית פוליאלקטרוליטים כימית משמש בשילוב עם קרישי דם אנאורגניים (כגון PAC, PFS). הקריש האנאורגני מנטרל תחילה את מטען הקולואיד כדי להפוך אותו לבלתי יציב, ולאחר מכן...חומר שפכים אמולסיית פוליאלקטרוליטים המימיתמצרף את החלקיקים הקטנים לגושים גדולים באמצעות גישור, אשר שוקעים במהירות, ומפחיתים את כמות המוצקים המרחפים (אס אס), את צריכת החמצן הכימית (בַּקָלָה) ואת הצבע במי השפכים. 

2. טיפול מתקדם לאחר טיפול ביוכימי: שיפור איכות הקולחים 

לאחר טיפול ביוכימי, שפכים כימיים עדיין עשויים להכיל כמות קטנה של חומר אורגני קולואידי, חומרי צבע (כגון שפכי צבע) או מוצקים מרחפים זעירים, ונדרש טיפול מתקדם כדי לעמוד בתקני הפליטה (כגון בַּקָלָה ≤ 50 מ"ג/ליטר). 

-פונקציה: חומר שפכים אמולסיאלי פוליאלקטרוליטים כימי מסיר את הקולואידים והחלקיקים הזעירים הנותרים באמצעות פלוקולציה, מפחית עוד יותר את ה-בַּקָלָה, הצבע והעכירות, מפחית את העומס לסינון שלאחר מכן (כגון סינון חול, סינון ממברנה) ומונע זיהום ממברנה.

תרחישים רלוונטיים: מתאים במיוחד להסרת צבע עמוקה של שפכים כימיים של צבע (אמולסיה פוליאקרילאמיד אניונית לטיפול בשפכים משלב עם הקבוצות הקטיוניות במולקולות צבע כדי לקדם את שקיעת הכרומופורים) ולהסרת שאריות חומר אורגני בשפכים כימיים של תרופות. 

3. סחיטת בוצה: הפחתת תכולת הלחות בבוצה

לבוצה הנוצרת מטיפול בשפכים כימיים (כגון בוצה ביוכימית, בוצה פיזיקוכימית) יש תכולת לחות גבוהה (בדרך כלל 95%-99%), נפח גדול ועלויות הובלה וסילוק גבוהות. כחומר מרכך בוצה, חומר שפכים אמולסייתי פוליאלקטרוליטים כימי יכול לשפר משמעותית את ביצועי סחיטת הבוצה: 

פונקציה: על ידי ספיחת המים על פני חלקיקי הבוצה ונטרול המטען, הדבר הופך את מבנה גושי הבוצה לקומפקטי יותר, מפחית את המים הקשורים בנקבוביות הנימים ומשפר את יעילות ציוד הסחיטה (כגון מכבשי סינון בעלי מסגרת פלטה, מכונות סחיטה צנטריפוגליות). 

השפעה: לאחר טיפול בחומר שפכים אמולסיאלי פוליאלקטרוליטים כימי, ניתן להפחית את תכולת הלחות של הבוצה ממעל 95% לפחות מ-80%, ואת נפח הבוצה ניתן להפחית ביותר מ-50%, מה שמפחית את עלויות הטמנה או שריפה לאחר מכן. 

3. יתרונות יישום בהשוואה ל-APAM אבקתי יבש בטיפול בשפכים כימיים.

לפוליאקרילאמיד מסוג אמולסיה בטיפול במים או בשפכים יש יכולת הסתגלות משמעותית יותר בהשוואה לסוג האבקה היבשה המסורתי: 

מהירות המסה מהירה: חומר השפכים מסוג אמולסיה של פוליאלקטרוליט כימי נמצא במצב נוזלי ואינו דורש ערבוב ארוך טווח לצורך המסה (בדרך כלל ניתן להמיס אותו לחלוטין תוך 10-30 דקות), המתאים לטיפול רציף בשפכים כימיים ומונע את התנודות באפקט הפתתה הנגרמות כתוצאה מהמסה לא מספקת של אבקה יבשה. 

פיזור טוב: הוא יכול לפזר במהירות במי השפכים, ליצור מגע אחיד יותר עם מזהמים ולהפחית את תופעת ההגנה מפני קולואידים הנגרמת על ידי מינון מוגזם מקומי (כלומר, פולימר מוגזם עוטף את החלקיקים, מה שמעכב את ההפתתה). 

מינון מדויק יותר: אמולסיית הפוליאקרילאמיד לריכוז שפכים יציבה (ניתן להתאמה על ידי דילול), מה שנוח למשאבת המדידה לשליטה במינון, מתאים במיוחד לשפכים כימיים עם תנודות גדולות באיכות המים (כגון מפעלים כימיים עם ייצור לסירוגין). 

4. תנאי שימוש ואמצעי זהירות 

יכולת הסתגלות ל-pH: הקבוצות האניוניות של אמולסיית פוליאקרילאמיד למי שפכים מיונות באופן מלא יותר בתנאים ניטרליים עד בסיסיים חלשים (pH 6-9), עם צפיפות מטען גבוהה ואפקט הפתתה הטוב ביותר. אם השפכים הכימיים חומציים מאוד (כגון שפכי כבישה) או בסיסיים מאוד (כגון שפכי ניקוי בסיסיים), יש להתאים תחילה את ה-pH לטווח המתאים (על ידי הוספת NaOH או H₂כָּך₄). 

בקרת מינון: יש לקבוע את המינון האופטימלי באמצעות ניסויים בקנה מידה קטן (בדרך כלל 0.1 - 5 מ"ג/ליטר). מינון לא מספיק יגרום להפתתה חלקית, בעוד שמינון מוגזם עלול להוביל לעלייה ב-בַּקָלָה של השפכים (פולימר שיורי). 

שימוש סינרגטי: שימוש בשילוב עם חומרי קרישה אנאורגניים (כגון PAC) יכול לשפר משמעותית את ההשפעה. 

באופן כללי, יש להוסיף תחילה את חומר הקרישה האנאורגני (לערבב במשך 1-2 דקות), ולאחר מכן להוסיף את אמולסיית הפוליאקרילאמיד למי שפכים (לערבב לאט במשך 3-5 דקות כדי לקדם את צמיחת הגושים). 

אחסון והובלה: יש לאחסן את אמולסיית הפוליאקרילאמיד למי שפכים בחושך בטמפרטורת החדר (5-30 מעלות צלזיוס) כדי למנוע קיפאון או טמפרטורות גבוהות הגורמות לדה-אמולסיפיקציה (ריבוד, משקעים); ולמנוע טלטולים אלימים במהלך ההובלה. 

5. תאימות: יש להימנע ממגע ישיר עם מחמצנים חזקים (כגון כלוריד₂, H₂O₂) כדי למנוע שבירה של שרשראות מולקולריות פולימר (ירידה במשקל המולקולרי ואובדן יכולת הפתתה). 

מאפיינים ספציפיים לתעשייה:

תכונות אחרות:

יכולת אספקה:

זמן אספקה: