Kokie polimerai naudojami kaip flokuliantai?

Svarbus nuotekų valymo proceso etapas yra suspenduotų kietųjų dalelių koaguliacija ir nusodinimas – procesas, kuriame daugiausia naudojamos cheminės medžiagos, vadinamos flokuliantais. Šiame procese gyvybiškai svarbų vaidmenį atlieka polimerai, taigi ir PAM, poliaminai. Šiame straipsnyje bus nagrinėjami dažniausiai pasitaikantys dalykai.polimerų flokuliantai, polimerų, kaip flokuliantų, panaudojimas nuotekų valyme ir jų funkcijos.

Kokie yra dažniausiai naudojami polimeriniai flokuliantai?

Dažniausiai naudojami polimeriniai flokuliantai yra katijoniniai polimerai, anijoniniai polimerai ir nejoniniai polimerai. Šie polimerai gali būti gaunami įvairiais sintetiniais metodais ir turi skirtingas katijonines bei šakotas struktūras. Praktiškai, norint pasiekti geriausią valymo efektą, būtina pasirinkti tinkamus polimerinius flokuliantus pagal konkrečias nuotekų sąlygas. PAM, poliDADMAC, yra plačiai naudojamas pramoninių nuotekų valyme. Poliakrilamidas yra plačiausiai pasaulyje naudojamas flokuliantas. Šie vandenyje tirpūs polimerai yra sintetiniai ir gali būti pritaikyti konkrečioms reikmėms, naudojant skirtingą molekulinį svorį, klampumą, skirtingą įkrovos laipsnį, skirtingas formas, pvz., daleles, emulsijas ir kt. PolyDADMAC plačiai naudojamas vandentiekio vandenyje, neapdoroto vandens flokuliacijoje, dumblo dehidratacijoje, popieriaus pramonėje ir spausdinimo bei dažymo pramonėje.

Flokuliantų naudojimas nuotekų valyme

Pagrindinis nuotekų valymo tikslas – pašalinti iš vandens teršalus, tokius kaip suspenduotos kietosios dalelės, ištirpusios organinės medžiagos ir koloidinės dalelės, siekiant pagerinti vandens kokybę. Šiame procese flokuliantai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį. Naudojant flokuliantus, mažos dalelės ir koloidinės medžiagos vandenyje gali būti sugrupuotos į didesnius flokus, kuriuos lengviau pašalinti nusodinant arba filtruojant. Tai gali ne tik pagerinti vandens kokybę, bet ir padidinti valymo efektyvumą bei sumažinti valymo išlaidas.

Kodėl polimerai gali sudaryti flokuliantus?

Polimerai gali būti naudojami kaip flokuliantai daugiausia dėl savo didelės molekulinės masės ir daugiašakės struktūros. Šios savybės leidžia polimerui geriau adsorbuotis ant kietųjų dalelių, sudarant didesnius flokulus, kurie gali greitai nusėsti. Be to, polimerai gali pašalinti elektrostatinę stūmą tarp dalelių neutralizuodami krūvį, leisdami dalelėms priartėti ir aglomeruotis.

Polimerų veikimo mechanizmas nuotekų valyme

Polimerų, kaip flokuliantų, veikimo mechanizmą galima suskirstyti į tris etapus: krūvio neutralizavimą, tiltelinę flokuliaciją ir grynojo surinkimo procesą. Pirma, polimeras neutralizuodamas krūvį pašalina elektrostatinę stūmą tarp dalelių, leisdamas dalelėms artėti. Tada polimeras sujungia daleles ir sudaro didesnes flokuliacijas per tiltelinę flokuliaciją. Galiausiai šios flokuliacijos yra toliau agreguojamos ir nusodinamos vandenyje dėl tinklelių veikimo.

Polimerų efektyvumą valant nuotekas įtakojantys veiksniai

Yra daug veiksnių, turinčių įtakos nuotekų valymo polimerais efektyvumui, įskaitant polimero tipą, dozę, pH vertę, temperatūrą, maišymo greitį ir kt. Tarp jų polimero tipas ir dozė yra vieni svarbiausių veiksnių. Skirtingi polimerų tipai turi skirtingas krūvio savybes ir molekulinės masės pasiskirstymą, todėl norint pasiekti geriausią valymo efektą, būtina pasirinkti tinkamą polimero tipą ir dozę skirtingoms nuotekoms. Be to, tokie veiksniai kaip pH vertė, temperatūra ir maišymo greitis taip pat turės įtakos valymo efektyvumui, o optimalios sąlygos turi būti nustatytos eksperimentiškai.

Polimerai atlieka svarbų vaidmenį kaip flokuliantai nuotekų valyme. Išsamus polimerų veikimo mechanizmo ir įtakos veiksnių supratimas gali suteikti svarbios teorinės paramos ir praktinių gairių, kaip optimizuoti nuotekų valymo procesus ir gerinti valymo efektyvumą. Ateityje, nuolat tobulinant aplinkos apsaugos reikalavimus ir nuolat žengiant į priekį mokslui bei technologijoms, manoma, kad polimerų taikymas nuotekų valyme bus platesnis ir gilesnis.