Kontrola pjene kritičan je aspekt procesa obrade otpadnih voda. Prekomjerna pjena može poremetiti normalan rad postrojenja za pročišćavanje, smanjiti učinkovitost pročišćavanja, pa čak i uzrokovati onečišćenje okoliša. Kao vodeći dobavljač kemikalija za obradu otpadnih voda, razumijemo važnost učinkovite kontrole pjene i razvili smo niz polimera za kontrolu pjene kako bismo riješili ovaj problem. U ovom blogu istražit ćemo kako ti polimeri za kontrolu pjene djeluju u pročišćavanju otpadnih voda.
Razumijevanje pjene u otpadnoj vodi
Prije nego što istražimo kako polimeri za kontrolu pjene djeluju, važno je razumjeti što uzrokuje pjenu u otpadnoj vodi. Pjenu mogu stvarati različiti čimbenici, uključujući prisutnost surfaktanata, proteina i drugih organskih tvari u otpadnoj vodi. Surfaktanti, koji se obično koriste u kućanskim i industrijskim proizvodima za čišćenje, mogu smanjiti površinsku napetost vode, omogućujući stvaranje i stabilizaciju mjehurića zraka. Proteini i druge organske tvari također mogu pridonijeti stvaranju pjene adsorpcijom na granici zrak-voda i stvaranjem stabilizirajućeg filma oko mjehurića.
Osim toga, biološki procesi u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda mogu stvarati pjenu. Na primjer, tijekom procesa s aktivnim muljem, rast određenih vrsta bakterija može proizvesti izvanstanične polimerne tvari (EPS) koje mogu uzrokovati pjenjenje. Ove pjene mogu biti postojane i teško ih je kontrolirati, što dovodi do operativnih problema kao što je prelijevanje spremnika i smanjena učinkovitost prijenosa kisika.
Mehanizmi pjene - kontrolni polimeri
Polimeri za kontrolu pjene djeluju kroz nekoliko mehanizama za smanjenje ili uklanjanje pjene u otpadnoj vodi. Ovi se mehanizmi mogu općenito klasificirati u tri kategorije: uklanjanje pjene, protiv pjenjenja i inhibicija pjene.
Odstranjivanje pjene
Uklanjanje pjene je proces razgradnje postojeće pjene. Polimeri za kontrolu pjene sa svojstvima protiv pjenjenja obično su hidrofobni i imaju nisku površinsku napetost. Kada se dodaju otpadnoj vodi koja stvara pjenu, ti se polimeri mogu brzo proširiti po površini mjehurića pjene. Oni prodiru kroz tanki tekući film koji odvaja mjehuriće zraka u pjeni i narušavaju stabilnost filma. Zbog toga se mjehurići spajaju i na kraju pucaju, što dovodi do kolapsa pjene.
Na primjer, neki polimeri za kontrolu pjene na bazi silikona izvrsni su protiv pjenjenja. Silikoni imaju vrlo nisku površinsku napetost i lako se šire po površini mjehurića pjene. Nakon što se nađu na površini mjehurića, mogu smanjiti elastičnost tekućeg filma, čineći ga sklonijim pucanju.
Sredstvo protiv pjenjenja
Antipjenjenje je sprječavanje stvaranja nove pjene. Polimeri protiv pjenjenja djeluju tako da sprječavaju početno stvaranje stabilnih mjehurića zraka u otpadnoj vodi. To čine ometanjem adsorpcije površinski aktivnih tvari i drugih tvari koje potiču pjenu na granici zrak - voda.
Pjena - kontrolni polimeri mogu se adsorbirati na površinu molekula surfaktanta, sprječavajući njihovo poravnavanje na granici zrak - voda i smanjujući površinsku napetost. To otežava stvaranje i stabilizaciju mjehurića zraka. Na primjer, neki polimeri na bazi polietera mogu djelovati s površinski aktivnim tvarima putem vodikovih veza i van der Waalsovih sila, smanjujući njihovu sposobnost stvaranja stabilnih struktura pjene.
Pjena - Inhibicija
Polimeri koji inhibiraju pjenu djeluju tako da mijenjaju svojstva otpadne vode kako bi bila manje pogodna za stvaranje pjene. Oni mogu povećati viskoznost otpadne vode ili promijeniti površinska svojstva suspendiranih krutih tvari u otpadnoj vodi.
Povećanje viskoznosti otpadne vode može usporiti drenažu tekućeg filma između mjehurića zraka, što otežava spajanje mjehurića i stvaranje stabilne pjene. Neki polimeri visoke molekularne težine mogu se koristiti kao sredstva za inhibiranje pjene na ovaj način. Oni mogu formirati trodimenzionalnu mrežu u otpadnoj vodi, koja može uhvatiti mjehuriće zraka i spriječiti ih da se dignu na površinu i stvore pjenu.
Vrste pjene - kontrolni polimeri koji se koriste u pročišćavanju otpadnih voda
Postoji nekoliko vrsta pjena - kontrolnih polimera koji se obično koriste u pročišćavanju otpadnih voda, a svaka ima svoje prednosti i ograničenja.
Kationski poliakrilamid CPAM
Kationski poliakrilamid CPAMje široko korišten polimer u pročišćavanju otpadnih voda. Ima svojstva flokulacije i kontrole pjene. Kationski poliakrilamid može adsorbirati na površinu negativno nabijenih čestica u otpadnoj vodi, uključujući tvari koje stvaraju pjenu. Premošćivanjem ovih čestica zajedno, može se smanjiti koncentracija slobodne pjene - tvari za promociju u otpadnoj vodi, čime se smanjuje stvaranje pjene.
Osim toga, CPAM također može poboljšati sedimentacijska svojstva mulja u procesu obrade otpadnih voda. To može pomoći u učinkovitijem uklanjanju tvari koje stvaraju pjenu iz otpadne vode, dodatno smanjujući mogućnost stvaranja pjene.
Sredstvo za uklanjanje dušika iz amonijaka
Sredstvo za uklanjanje amonijačnog dušikanije samo koristan za uklanjanje amonijačnog dušika iz otpadnih voda, već ima i neke učinke kontrole pjene. Visoke razine amonijskog dušika u otpadnoj vodi ponekad mogu pridonijeti stvaranju pjene, posebno u procesima biološke obrade. Sredstvo za uklanjanje dušika iz amonijaka može pretvoriti dušik iz amonijaka u manje štetne oblike, smanjujući ukupno opterećenje zagađivača u otpadnoj vodi. To neizravno može pomoći u kontroli pjene smanjenjem dostupnosti tvari koje mogu uzrokovati pjenjenje.
Sredstvo za uklanjanje fosfora
Sredstvo za uklanjanje fosforaje još jedna važna kemikalija u pročišćavanju otpadnih voda. Fosfor je često prisutan u otpadnim vodama iz industrijskih i kućanskih izvora i može pridonijeti eutrofikaciji u prijemnim vodama. Osim toga, višak fosfora također može uzrokovati pjenjenje u nekim slučajevima. Sredstvo za uklanjanje fosfora može istaložiti fosfor u otpadnoj vodi, uklanjajući ga iz otopine. Smanjenjem koncentracije fosfora, također može pomoći u kontroli stvaranja pjene u procesu pročišćavanja otpadnih voda.
Čimbenici koji utječu na učinkovitost pjene - kontrolni polimeri
Na učinak polimera za kontrolu pjene u pročišćavanju otpadnih voda može utjecati nekoliko čimbenika. Ove čimbenike treba uzeti u obzir pri odabiru i nanošenju polimera za kontrolu pjene kako bi se osigurali optimalni rezultati.
pH otpadne vode
pH otpadne vode može imati značajan utjecaj na učinkovitost polimera za kontrolu pjene. Različiti polimeri imaju različita optimalna pH područja za svoju aktivnost. Na primjer, neki polimeri mogu biti učinkovitiji u kiseloj otpadnoj vodi, dok drugi mogu djelovati bolje u alkalnim uvjetima. pH može utjecati na stanje ionizacije polimera i tvari koje stvaraju pjenu, što zauzvrat može utjecati na međudjelovanje između njih.
Temperatura
Temperatura također igra važnu ulogu u performansama polimera za kontrolu pjene. Više temperature mogu smanjiti viskoznost otpadne vode i povećati kinetičku energiju molekula. To može utjecati na adsorpciju i širenje polimera na mjehurićima pjene. U nekim slučajevima visoke temperature mogu uzrokovati degradaciju polimera, smanjujući njihovu učinkovitost. S druge strane, niske temperature mogu usporiti brzinu reakcije i učiniti polimere manje aktivnima.
Koncentracija tvari za stvaranje pjene
Koncentracija tvari koje stvaraju pjenu u otpadnoj vodi još je jedan kritičan čimbenik. Ako je koncentracija ovih tvari vrlo visoka, može biti potrebna veća doza polimera za kontrolu pjene kako bi se postigla učinkovita kontrola pjene. Međutim, pretjerana uporaba polimera također može dovesti do drugih problema kao što je povećana proizvodnja mulja i potencijalni utjecaji na okoliš.
Zaključak
Polimeri za kontrolu pjene ključni su alati u pročišćavanju otpadnih voda za smanjenje ili uklanjanje pjene. Djeluju kroz mehanizme protiv pjenjenja, protiv pjenjenja i inhibicije pjene za rješavanje problema uzrokovanih pjenjenjem u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda. Kao dobavljač kemikalija za obradu otpadnih voda, nudimo širok raspon polimera za kontrolu pjene, uključujućiKationski poliakrilamid CPAM,Sredstvo za uklanjanje dušika iz amonijaka, iSredstvo za uklanjanje fosfora, kako bismo zadovoljili različite potrebe naših kupaca.
Ako se suočite s problemima pjene u procesu obrade otpadnih voda, potičemo vas da nas kontaktirate za više informacija i kako bismo razgovarali o vašim specifičnim zahtjevima. Naš tim stručnjaka može vam pomoći u odabiru najprikladnijih pjena - kontrolnih polimera i pružiti vam stručne savjete o njihovoj primjeni. Posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih kemikalija za pročišćavanje otpadnih voda i izvrsne korisničke usluge kako bismo osigurali učinkovit i pouzdan rad vaših postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda.
Reference
- Paul Garrett, "Uklanjanje pjene: teorija i industrijske primjene". Marcel Dekker, Inc., 1993.
- George T. Daigger, "Pročišćavanje otpadnih voda: biološki i kemijski procesi". John Wiley & Sons, 2014.
- Perryjev priručnik za kemijske inženjere, 8. izdanje. McGraw - Hill, 2008. (enciklopedijska natuknica).
