Эмульсия CPAM в сточных водах

Механизм обработки эмульсии сшитого полимерного катионного полиэлектролита CPAM на шламе основан на точном соответствии структурных характеристик CPAM для эмульсии флокулянта сточных вод и коллоидных характеристик шлама (отрицательный заряд, стабильность дисперсии). 

Благодаря многочисленным синергетическим эффектам достигается агломерация шлама, повышение эффективности обезвоживания и разделения твёрдой и жидкой фаз. Ниже представлен анализ, основанный на следующих аспектах:

1. Основные причины образования труднообрабатываемого шлама: коллоидная стабильность и структурные характеристики. Шлам представляет собой сложную систему, состоящую из микробных клеток, органических остатков, неорганических частиц и связанной воды. Основные проблемы заключаются в следующем:

1). Электростатическая устойчивость коллоидных частиц: более 90% взвешенных частиц в шламе несут на своей поверхности отрицательный заряд из-за адсорбции анионов (таких как фосфат и карбоксилат). Частицам трудно сближаться из-за отталкивания зарядов. 

2). Барьер из гидратной пленки: частицы адсорбируют молекулы воды на своей поверхности, образуя гидратную пленку, которая дополнительно препятствует агломерации частиц. 

3). Высокая водоудерживающая способность: большая удельная площадь поверхности и пористая структура мелких частиц прочно связывают большое количество воды, что затрудняет прямое обезвоживание. 

2. Основные механизмы действия сшитого CPAM для эмульсии флокулянта сточных вод 

1). Нейтрализация заряда и сжатие двойного слоя: нарушение коллоидной стабильности 

Катионные группы (например, четвертичные аммониевые группы) в сшитой молекулярной цепи эмульсии флокулянта сточных вод CPAM нейтрализуют отрицательные заряды на поверхности частиц ила посредством электростатического притяжения, снижая абсолютное значение ζ-потенциала на поверхности частиц (с -30...-50 мВ до -10...0 мВ) и значительно ослабляя силу отталкивания зарядов. Нейтрализация зарядов также приводит к сжатию двойного слоя на поверхности частиц (диффузионный слой становится тоньше), сокращая расстояние между частицами до области, где доминируют силы Ван-дер-Ваальса (межмолекулярные силы притяжения), создавая условия для последующей агломерации. 

2). Адсорбционное мостиковое образование: создание агрегатов типа «частица-полимер-частица» 

Сшитая структура делает молекулярную цепь химических веществ CPAM промышленных сточных вод более стабильной (с высоким сопротивлением сдвигу), а амидные группы (-КОНХ₂) в молекулярной цепи способны адсорбировать частицы ила (включая коллоиды, микроорганизмы и органические вещества) посредством водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса. Длинноцепочечные молекулы одновременно связывают несколько дисперсных частиц, образуя трёхмерное ядро хлопьевидной структуры типа частица-полимер-частица. По мере объединения большего количества частиц, ядро хлопьевидной структуры постепенно разрастается в крупные хлопья (размером до нескольких сотен микрометров). 

Преимущества сшивания CPAM для эмульсии флокулянта сточных вод: по сравнению с линейным CPAM для эмульсии флокулянта сточных вод, сшитая молекулярная цепь менее склонна к разрыву, имеет более сильную способность к образованию мостиков, а образующиеся хлопья более компактны и имеют лучшее сопротивление сдвигу. 

3). Флокуляция методом свипирования: принудительное обволакивание мелких частиц и связанной воды. 

Когда дозировка химикатов CPAM в промышленных сточных водах достигает определенной концентрации, их молекулярная цепь с поперечными связями может, подобно рыболовной сети, активно обволакивать мелкие частицы (например, наноколлоиды), заряд которых не был нейтрализован или соединен мостиками, превращая их в хлопья.

Сетчатая структура также выжимает интерстициальную воду и часть поверхностно-связанной воды в иле, высвобождая воду изнутри хлопьев наружу (свободную воду), что облегчает последующее обезвоживание.

4). Синергетический эффект эмульсионной формы: повышение эффективности реакции. Эмульсионный тип CPAM (вода в масле или вода в воде) обладает лучшей диспергируемостью, чем сухой порошок. Он быстро растворяется и равномерно распределяется в шламе, предотвращая "inполную инкапсуляцию частиц или "hфлокуляцию (образующую мелкие хлопья), вызванную локальными высокими концентрациями. 

Мельчайшие капли в эмульсии (обычно 1–10 мкм) могут быстро контактировать с частицами шлама, сокращая время реакции нейтрализации заряда и образования адсорбционных мостиков, а также повышая эффективность очистки. 

5). Повышение эффективности обезвоживания: улучшение структуры хлопьев и высвобождения воды 

Флоки, образованные сшитой катионной полиэлектролитной эмульсией (КПАМ), имеют плотную структуру (низкую пористость), что позволяет уменьшить водоудерживающее пространство внутри флокул. При этом катионные группы связываются с отрицательно заряженными гидрофильными веществами в осадке, снижая их гидрофильность и способствуя отделению воды. 

Такая структурная оптимизация снижает "содержание влаги в фильтрационной корке (например, с 90% до 60% - 70%), повышает прочность фильтрационной корки и уменьшает проблему "просоки грязи во время фильтрации. 

3. Синергетические эффекты механизмов и конечные цели 

Вышеуказанные механизмы действуют не изолированно, а представляют собой синергетический процесс нейтрализации заряда, сначала нарушающий устойчивость → адсорбционное мостиковое соединение частиц → флокуляция с вымыванием, расширяющаяся флокуляция → эмульсионная форма, обеспечивающая равномерную реакцию. 

В конечном итоге достигается: преобразование частиц шлама из дисперсного состояния в агрегированное (образование хлопьев); преобразование связанной воды в свободную (повышение эффективности обезвоживания). 

Повышение эффективности разделения твёрдой и жидкой фаз (ускорение седиментации и снижение сопротивления фильтрации), закладывая основу для последующего сокращения количества осадка (например, обезвоживания), стабилизации (например, анаэробного сбраживания) или безопасной обработки (например, сжигания). Одним словом, сшитая катионная полиэлектролитная эмульсия CPAM точно решает проблемы коллоидной стабильности и высокой водоудерживающей способности осадка благодаря многоуровневому воздействию "hрегулирования заряда – структурного соединения – высвобождения воды дддххх и является эффективным средством "hфлокуляции – обезвоживания дддхххх при обработке осадка.

Продукты катионной полиэлектролитной эмульсии CPAM (флокулянтная эмульсия) используются для обезвоживания промышленных сточных вод с помощью химических реагентов CPAM.

Наша техническая команда может предоставить индивидуальное техническое обслуживание в соответствии с параметрами флокулянтной эмульсии, такими как различные параметры сточных вод и различные типы сточных вод.

Отраслевые атрибуты

Лицензия на ведение бизнеса от правительства

Опасные химикаты