Контролът на пяната е критичен аспект на процесите на пречистване на отпадъчни води. Прекомерната пяна може да наруши нормалната работа на пречиствателните съоръжения, да намали ефективността на пречистването и дори да причини замърсяване на околната среда. Като водещ доставчик на химикали за пречистване на отпадъчни води, ние разбираме значението на ефективния контрол на образуването на пяна и сме разработили набор от полимери за контрол на образуването на пяна, за да се справим с този проблем. В този блог ще проучим как тези полимери за контрол на пяната работят при пречистване на отпадъчни води.
Разбиране на пяната в отпадъчните води
Преди да се задълбочим в това как работят полимерите за контрол на пяната, важно е да разберем какво причинява пяна в отпадъчните води. Пяната може да се генерира от различни фактори, включително наличието на повърхностно активни вещества, протеини и други органични вещества в отпадъчните води. Повърхностноактивните вещества, които обикновено се използват в домакински и промишлени почистващи продукти, могат да намалят повърхностното напрежение на водата, позволявайки образуването и стабилизирането на въздушни мехурчета. Протеините и други органични вещества също могат да допринесат за образуването на пяна чрез адсорбиране на повърхността въздух - вода и осигуряване на стабилизиращ филм около мехурчетата.
В допълнение, биологичните процеси в пречиствателните станции за отпадъчни води могат да генерират пяна. Например, по време на процеса на активна утайка, растежът на определени видове бактерии може да произведе извънклетъчни полимерни вещества (EPS), които могат да причинят разпенване. Тези пени могат да бъдат устойчиви и трудни за контролиране, което води до оперативни проблеми като преливане на резервоари и намалена ефективност на пренос на кислород.
Механизми на пяната - контролни полимери
Полимерите за контрол на пяната работят чрез няколко механизма за намаляване или премахване на пяната в отпадъчните води. Тези механизми могат да бъдат класифицирани най-общо в три категории: обезпенване, против разпенване и инхибиране на пяната.
Обезпеняващ
Обезпеняването е процес на разграждане на съществуващата пяна. Полимерите за контрол на пяната с обезпеняващи свойства обикновено са хидрофобни и имат ниско повърхностно напрежение. Когато се добавят към пенообразуващата отпадъчна вода, тези полимери могат бързо да се разпространят по повърхността на мехурчетата от пяна. Те проникват през тънкия течен филм, който разделя въздушните мехурчета в пяната и нарушават стабилността на филма. Това кара мехурчетата да се слеят и в крайна сметка да се спукат, което води до свиване на пяната.
Например, някои полимери за контрол на пяна на силиконова основа са отлични пеногасители. Силиконите имат много ниско повърхностно напрежение и лесно се разпространяват по повърхността на мехурчетата от пяна. След като са на повърхността на мехурчетата, те могат да намалят еластичността на течния филм, правейки го по-податлив на разкъсване.
Антипенител
Антипенителът предотвратява образуването на нова пяна. Антипенните полимери действат като предотвратяват първоначалното образуване на стабилни въздушни мехурчета в отпадъчните води. Те правят това, като се намесват в адсорбцията на повърхностноактивни вещества и други вещества, стимулиращи образуването на пяна, на повърхността въздух - вода.
Пяната - контролните полимери могат да се адсорбират върху повърхността на молекулите на повърхностно активното вещество, предотвратявайки тяхното подравняване на повърхността въздух - вода и намалявайки повърхностното напрежение. Това прави по-трудно образуването и стабилизирането на въздушни мехурчета. Например, някои полимери на основата на полиетер могат да взаимодействат с повърхностноактивни вещества чрез водородни връзки и сили на Ван дер Ваалс, намалявайки способността им да образуват стабилни структури от пяна.
Пяна - Инхибираща
Полимерите, инхибиращи пяната, действат, като променят свойствата на отпадната вода, за да я направят по-малко благоприятна за образуване на пяна. Те могат да увеличат вискозитета на отпадъчните води или да променят повърхностните свойства на суспендираните твърди вещества в отпадъчните води.
Увеличаването на вискозитета на отпадъчната вода може да забави оттичането на течния филм между въздушните мехурчета, което прави по-трудно сливането на мехурчетата и образуването на стабилна пяна. Някои полимери с високо молекулно тегло могат да се използват като инхибиращи пяната агенти по този начин. Те могат да образуват триизмерна мрежа в отпадъчните води, която може да улови въздушните мехурчета и да им попречи да се издигнат на повърхността и да образуват пяна.
Видове пяна - контролни полимери, използвани при пречистване на отпадъчни води
Има няколко вида пяна - контролни полимери, които обикновено се използват при пречистване на отпадъчни води, всеки със своите предимства и ограничения.
Катионен полиакриламид CPAM
Катионен полиакриламид CPAMе широко използван полимер в пречистването на отпадъчни води. Има свойства както на флокулация, така и на контрол на пяната. Катионният полиакриламид може да адсорбира върху повърхността на отрицателно заредени частици в отпадъчните води, включително вещества, образуващи пяна. Чрез свързването на тези частици заедно, той може да намали концентрацията на свободна пяна - насърчаващи вещества в отпадъчните води, като по този начин намалява образуването на пяна.
В допълнение, CPAM може също така да подобри седиментационните свойства на утайката в процеса на пречистване на отпадъчни води. Това може да помогне за по-ефективното отстраняване на образуващите пяна вещества от отпадъчните води, като допълнително намалява възможността за образуване на пяна.
Препарат за отстраняване на амонячен азот
Средство за премахване на амонячен азоте полезен не само за отстраняване на амонячен азот от отпадъчни води, но също така има някои ефекти за контрол на пяната. Високите нива на амонячен азот в отпадъчните води понякога могат да допринесат за образуването на пяна, особено при процеси на биологично третиране. Устройството за отстраняване на амонячен азот може да преобразува амонячния азот в по-малко вредни форми, намалявайки общото натоварване на замърсители в отпадъчните води. Това може косвено да помогне за контролиране на пяната чрез намаляване на наличието на вещества, които могат да причинят образуване на пяна.
Агент за премахване на фосфор
Агент за премахване на фосфоре друг важен химикал при пречистването на отпадъчни води. Фосфорът често присъства в отпадъчните води от промишлени и битови източници и може да допринесе за еутрофикация в приемащите води. В допълнение, прекомерният фосфор също може да причини образуване на пяна в някои случаи. Агентът за отстраняване на фосфор може да утаи фосфора в отпадъчните води, като го отстрани от разтвора. Чрез намаляване на концентрацията на фосфор може също да помогне за контролиране на образуването на пяна в процеса на пречистване на отпадъчни води.
Фактори, влияещи върху ефективността на пяната - контролни полимери
Ефективността на полимерите за контрол на пяната при пречистване на отпадъчни води може да бъде повлияна от няколко фактора. Тези фактори трябва да се имат предвид при избора и нанасянето на полимери за контрол на пяна, за да се осигурят оптимални резултати.
pH на отпадъчните води
pH на отпадъчните води може да има значително влияние върху работата на полимерите за контрол на пяната. Различните полимери имат различни оптимални диапазони на pH за тяхната активност. Например, някои полимери могат да бъдат по-ефективни в киселинни отпадъчни води, докато други могат да работят по-добре в алкални условия. pH може да повлияе на състоянието на йонизация на полимерите и пенообразуващите вещества, което от своя страна може да повлияе на взаимодействието между тях.
температура
Температурата също играе важна роля в работата на полимерите за контрол на пяната. По-високите температури могат да намалят вискозитета на отпадъчните води и да увеличат кинетичната енергия на молекулите. Това може да повлияе на адсорбцията и разпространението на полимерите върху мехурчетата пяна. В някои случаи високите температури могат да причинят разграждане на полимерите, намалявайки тяхната ефективност. От друга страна, ниските температури могат да забавят скоростта на реакцията и да направят полимерите по-малко активни.
Концентрация на пенообразуващите вещества
Концентрацията на пенообразуващите вещества в отпадъчните води е друг критичен фактор. Ако концентрацията на тези вещества е много висока, може да е необходима по-висока доза полимери за контрол на пяната, за да се постигне ефективен контрол на пяната. Въпреки това, прекомерната употреба на полимери може да доведе и до други проблеми, като повишено производство на утайки и потенциални въздействия върху околната среда.
Заключение
Полимерите за контрол на пяната са основни инструменти при пречистването на отпадъчни води за намаляване или елиминиране на пяната. Те действат чрез механизми за обезпенване, против разпенване и потискане на пяната, за да се справят с проблемите, причинени от образуването на пяна в пречиствателните станции за отпадъчни води. Като доставчик на химикали за пречистване на отпадъчни води, ние предлагаме широка гама от полимери за контрол на пяна, включителноКатионен полиакриламид CPAM,Препарат за отстраняване на амонячен азот, иАгент за премахване на фосфор, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти.
Ако се сблъскате с проблеми с пяната в процеса на пречистване на отпадъчни води, препоръчваме ви да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите специфични изисквания. Нашият екип от експерти може да ви помогне да изберете най-подходящите пеноконтролиращи полимери и да ви предостави професионален съвет за тяхното приложение. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени химикали за пречистване на отпадъчни води и отлично обслужване на клиентите, за да гарантираме ефективната и надеждна работа на вашите съоръжения за пречистване на отпадъчни води.
Референции
- Пол Гарет, „Обезпеняване: теория и промишлени приложения“. Marcel Dekker, Inc., 1993 г.
- Джордж Т. Дайгър, „Пречистване на отпадъчни води: биологични и химични процеси“. Джон Уайли и синове, 2014 г.
- Наръчник на инженерите-химици на Perry, 8-мо издание. McGraw - Хил, 2008 г.
