امولسیون پلی آکریل آمید کاتیونی برای تصفیه فاضلاب

منطق اصلی انتخاب وزن مولکولی پلی‌اکریل‌آمید کوپلیمریزاسیون (پم) بر اساس خواص لجن، مطابقت با قابلیت پراکندگی، نسبت آب پیوندی، ویژگی‌های سطحی و ویسکوزیته ذرات لجن است. با متعادل کردن توانایی پل‌زنی و ویسکوزیته محلول پلی‌اکریل‌آمید پم در فاضلاب که از زنجیره‌های مولکولی عامل استفاده می‌کند، می‌توان به لخته‌سازی و آبگیری کارآمد دست یافت: 

۱. غلظت لجن (اس اس، محتوای جامد معلق) غلظت لجن مستقیماً فاصله بین ذرات و سختی اختلاط را تعیین می‌کند و مبنای اصلی انتخاب وزن مولکولی است: 

لجن با غلظت کم

ویژگی‌ها: ذرات پراکنده، بسیار پراکنده و فاصله بین ذرات زیاد است. برای اتصال ذرات پراکنده به لخته‌ها، زنجیره‌های مولکولی طولانی مورد نیاز است. 

وزن مولکولی مناسب امولسیون پلیمری پلی آکریل آمید: وزن مولکولی بالا (18 تا 25 میلیون). 

دلیل: پلی‌اکریل‌آمید کوپلیمریزاسیون زنجیره بلند می‌تواند ذرات متعدد را در فاصله بیشتری جذب کند و لخته‌های بزرگ و فشرده‌ای (اندازه ذرات ۱-۳ میلی‌متر) تشکیل دهد و رسوب‌گذاری یا آبگیری را تسریع کند. 

لجن با غلظت متوسط (1% ≤ اس اس ≤ 5%، مانند لجن مخلوط شهری) 

ویژگی‌ها: چگالی ذرات متوسط است، هم ذرات پراکنده و هم تعداد کمی سنگدانه طبیعی. لازم است بین توانایی پل‌سازی و سیالیت محلول تعادل برقرار شود. وزن مولکولی مناسب پلی‌اکریل‌آمید کوپلیمریزاسیون: وزن مولکولی متوسط (۱۲-۱۸ میلیون).

دلیل: زنجیره‌های با طول متوسط می‌توانند هم اتصال ذرات و هم اختلاط یکنواخت را در نظر بگیرند و از ویسکوزیته بالای پلی‌اکریل‌آمید با وزن مولکولی بالا که باعث ایجاد دددبسته شددد موضعی (آب محبوس شده در داخل لخته‌ها) یا پل زدن ناکافی پلی‌اکریل‌آمید با وزن مولکولی کم در مصارف فاضلاب می‌شود، جلوگیری کنند. برای لجن شهری (اس اس = 3%)، با استفاده از پلی‌اکریل‌آمید با وزن مولکولی 15 میلیون، میزان رطوبت کیک فیلتر 3 تا 5 درصد کمتر از پم با وزن مولکولی 20 میلیون است. 

لجن با غلظت بالا (5% لجن غلیظ اس اس، مانند لجن شیمیایی، لجن کاغذسازی)

ویژگی‌ها: ذرات متراکم و بسیار چسبناک هستند (شبیه به خمیر) و پلی‌اکریل‌آمید کوپلیمریزاسیون به سختی به داخل نفوذ می‌کند و به راحتی یک لایه پوسته مانند روی سطح تشکیل می‌دهد (فقط لایه بیرونی لخته می‌شود و آب داخلی قابل جدا شدن نیست). 

وزن مولکولی مناسب پلی آکریل آمید کوپلیمریزاسیون: وزن مولکولی کم (8 تا 12 میلیون). 

دلیل: پلی‌اکریل‌آمید کوپلیمریزاسیون زنجیره کوتاه ویسکوزیته پایینی دارد (در غلظت یکسان، ویسکوزیته پلی‌اکریل‌آمید کوپلیمریزاسیون با وزن مولکولی ۸ میلیون تنها ۱/۳ پلی‌اکریل‌آمید با وزن مولکولی ۲۰ میلیون است)، که می‌تواند به سرعت به داخل لجن نفوذ کند، ذرات را به طور یکنواخت جذب کند و از محصور شدن در سطح جلوگیری کند. برای یک لجن کاغذسازی خاص (اس اس = ۶٪)، استفاده از پلی‌اکریل‌آمید با وزن مولکولی ۱۰ میلیون، زمان انحلال را ۵۰٪ کاهش می‌دهد و راندمان آبگیری را در مقایسه با امولسیون پلیمری پلی‌اکریل‌آمید با وزن مولکولی ۱۸ میلیون، ۲۰٪ افزایش می‌دهد. 

۲. محتوای مواد آلی (نسبت در مقابل/تی‌اس) 

محتوای ماده آلی، نسبت لخته‌های بیولوژیکی (مانند ای پی اس) در لجن را نشان می‌دهد که مستقیماً بر ویژگی‌های سطحی ذرات و نسبت آب پیوند یافته تأثیر می‌گذارد: 

لجن با مواد آلی بالا (در مقابل/تی‌اس ههههه 60%، مانند لجن فعال اضافی، لجن شهری)

ویژگی‌ها: حاوی مقدار زیادی پلیمرهای خارج سلولی (ای پی اس)، با ذرات ریز (اندازه ذرات <50μm)، نسبت بالایی از آب پیوند یافته (30%)، بارهای منفی قوی روی سطح و پراکندگی آسان است. 

وزن مولکولی مناسب امولسیون پلیمری پلی آکریل آمید: وزن مولکولی متوسط ​​بالا (15 تا 22 میلیون).

دلیل: سد کلوئیدی ددد ...

لجن با مواد آلی کم (در مقابل/تی‌اس کمتر از ۴۰٪، مانند لجن معدنی، لجن محفظه دانه‌گیری)

ویژگی‌ها: عمدتاً از ذرات معدنی (شن، خاک، مواد معدنی) تشکیل شده است، به همراه ذرات درشت (اندازه ذرات کمتر از ۱۰۰ میکرومتر)، آب پیوندی کمتر، بارهای سطحی ضعیف، و به راحتی به طور طبیعی ته نشین می‌شود. 

وزن مولکولی مناسب برای فلوکولانت مایع کاتیونی: وزن مولکولی متوسط رو به پایین (8-15 میلیون).

دلیل: خود ذرات به راحتی به هم چسبیده می‌شوند و نیازی به زنجیره‌های مولکولی بیش از حد طولانی ندارند. زنجیره‌های کوتاه فلوکولانت مایع کاتیونی با وزن مولکولی کم و متوسط می‌توانند اتصال مؤثری ایجاد کنند و ویژگی ویسکوزیته پایین می‌تواند از انسداد پارچه فیلتر جلوگیری کند. برای لجن معدنی خاص (در مقابل/تی‌اس = 30%)، با استفاده از فلوکولانت مایع آنیونی با وزن مولکولی 10 میلیون، سرعت فیلتراسیون فشار 25٪ سریع‌تر از پلی آکریل آمید پم با وزن مولکولی 18 میلیون در مصارف فاضلاب است. 

۳. اندازه ذرات و سطح ویژه هر چه ذرات ریزتر و سطح ویژه آنها بزرگتر باشد، زنجیره‌های مولکولی بلندتری برای پوشاندن و اتصال ذرات مورد نیاز است.

لجن ذرات ریز (اندازه ذرات کمتر از 50 میکرومتر، مانند لجن بیوشیمیایی، لجن چاپ و رنگرزی)

ویژگی‌ها: سطح ویژه بزرگی (حدود ۱۰۰۰ سانتی‌متر مربع بر گرم)، انرژی سطحی بالا دارد و به راحتی مولکول‌های آب را جذب می‌کند تا یک کلوئید پایدار تشکیل دهد. برای شکستن این پایداری، نیروی پل‌زننده قوی مورد نیاز است. 

وزن مولکولی مناسب امولسیون پلیمری پلی آکریل آمید: وزن مولکولی متوسط ​​بالا (15 تا 20 میلیون). 

 لجن ذرات درشت (اندازه ذرات کمتر از ۱۰۰ میکرومتر، مانند لجن محفظه شن و ماسه، لجن کارخانه فولادسازی)

ویژگی‌ها: سطح ویژه کمی دارد (کمتر از ۵۰۰ سانتی‌متر مربع بر گرم)، ذرات به راحتی با هم برخورد می‌کنند و کلوخه می‌شوند و نیاز کمی به طول زنجیره پل‌ساز دارند.

وزن مولکولی مناسب امولسیون پلیمری پلی آکریل آمید: وزن مولکولی کم تا متوسط (8 تا 15 میلیون). 

۴. مقدار پی اچ و محیط یونی 

مقدار پی اچ و قدرت یونی لجن بر انحلال، پایداری بار و توانایی جذب امولسیون پلیمری پلی آکریل آمید تأثیر می‌گذارد و به طور غیرمستقیم بر انتخاب وزن مولکولی تأثیر می‌گذارد. 

لجن بسیار اسیدی (پی اچ < 4، مانند لجن ترشی شیمیایی)

ویژگی‌ها: غلظت H⁺ بالا است، که ممکن است باعث هیدرولیز پم آنیونی (شکستن زنجیره مولکولی) شود، و لخته‌ساز مایع کاتیونی در محیط اسیدی پایدارتر است.

وزن مولکولی مناسب امولسیون پلیمری پلی آکریل آمید: وزن مولکولی متوسط (12 تا 16 میلیون) (برای جلوگیری از شکست زنجیره و شکست فلوکولانت مایع کاتیونی با وزن مولکولی بالا در محیط اسیدی). 

دلیل: زنجیره‌های با طول متوسط در محیط اسیدی پایدارتر هستند و می‌توانند همزمان الزامات اولیه پل‌سازی را برآورده کنند. 

لجن بسیار قلیایی (پی اچ کمتر از 10، مانند لجن تصفیه شده با آهک)

ویژگی‌ها: اوه⁻ استحکام ذرات لجن (مانند ذرات کلسیم(اوه)₂ تشکیل شده توسط آهک) را افزایش می‌دهد و پلی‌اکریل‌آمید پم با زنجیره بلند در مصارف فاضلاب برای اتصال ذرات سفت و سخت پراکنده مورد نیاز است. 

وزن مولکولی مناسب: وزن مولکولی بالا (20 تا 25 میلیون). 

لجن با نمک بالا (مانند لجن نمک‌زدایی، لجن فاضلاب ترشی)

ویژگی‌ها: قدرت یونی بالا، لایه الکتریکی دوگانه را فشرده می‌کند، ذرات به راحتی به هم می‌چسبند اما لخته‌ها سست هستند و برای افزایش قدرت لخته، طول زنجیره مناسبی لازم است. 

وزن مولکولی مناسب برای فلوکولانت مایع کاتیونی: وزن مولکولی متوسط (12 تا 18 میلیون) (برای جلوگیری از افزایش غیرطبیعی ویسکوزیته فلوکولانت مایع کاتیونی با وزن مولکولی بالا به دلیل نمکی شدن).

ویژگی‌های خاص صنعت:

سایر ویژگی‌ها:

توانایی تامین:

زمان سرب:

کارگاه سنتز جیوفانگ فنی

آزمایشگاه جیوفانگ