إحدى المراحل الرئيسية في عملية معالجة مياه الصرف الصحي هي تخثر وتسوية المواد الصلبة العالقة، وهي عملية تعتمد في المقام الأول على مواد كيميائية تسمى المواد الندفية. في هذا، تلعب البوليمرات دورًا حيويًا، لذلك PAM، البوليامينات. هذه المقالة سوف تتعمق في الأمور المشتركةمندفات البوليمراستخدام البوليمرات كمواد ندفة في معالجة مياه الصرف الصحي والوظائف التي تكمن وراءها.
ما هي مواد الندف البوليمرية شائعة الاستخدام؟
تشمل مواد ندفة البوليمر شائعة الاستخدام البوليمرات الكاتيونية والبوليمرات الأنيونية والبوليمرات غير الأيونية. يمكن الحصول على هذه البوليمرات بطرق تركيبية مختلفة ولها هياكل كاتيونية ومتفرعة مختلفة. في التطبيقات العملية، من الضروري اختيار مواد ندفة بوليمرية مناسبة وفقًا للظروف المحددة لمياه الصرف الصحي للحصول على أفضل تأثير للمعالجة. يستخدم PAM، polyDADMAC، على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصناعي. بولي أكريلاميد هو الندف الأكثر استخدامًا في العالم. هذه البوليمرات القابلة للذوبان في الماء اصطناعية ويمكن تصميمها خصيصًا لتطبيقات محددة من خلال أوزان جزيئية مختلفة، ولزوجة، ودرجات شحن مختلفة، وأشكال مختلفة مثل الجسيمات، والمستحلبات، وما إلى ذلك. يستخدم PolyDADMAC على نطاق واسع في مياه الصنبور، وتنديف المياه الخام، والحمأة الجفاف وصناعة الورق وصناعة الطباعة والصباغة.
استخدام المواد الندفية في معالجة مياه الصرف الصحي
الهدف الرئيسي لمعالجة مياه الصرف الصحي هو إزالة الملوثات مثل المواد الصلبة العالقة والمواد العضوية الذائبة والجسيمات الغروية من الماء لتحسين نوعية المياه. في هذه العملية، تلعب المواد الندفية دورًا حيويًا. باستخدام الندف، يمكن أن تتسبب الجزيئات الصغيرة والمواد الغروية الموجودة في الماء في التكتل في كتل أكبر، والتي يمكن إزالتها بسهولة أكبر عن طريق الترسيب أو الترشيح. ولا يؤدي ذلك إلى تحسين جودة المياه فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين كفاءة المعالجة وتقليل تكاليف المعالجة.
لماذا يمكن للبوليمرات أن تصنع الندف؟
يمكن استخدام البوليمرات كمواد ندفة بشكل رئيسي بسبب وزنها الجزيئي العالي وبنيتها المتعددة الفروع. تتيح هذه الخصائص للبوليمر أن يمتص بشكل أفضل على الجسيمات، مما يشكل كتلًا أكبر يمكن أن تستقر بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للبوليمرات القضاء على التنافر الكهروستاتيكي بين الجسيمات من خلال معادلة الشحنة، مما يسمح للجزيئات بالاقتراب والتكتل معًا.
آلية عمل البوليمرات في معالجة مياه الصرف الصحي
يمكن تقسيم آلية عمل البوليمرات كمواد مندفة إلى ثلاث خطوات: تحييد الشحنة، وسد التلبد، والتقاط الشبكة. أولاً، يزيل البوليمر التنافر الكهروستاتيكي بين الجسيمات من خلال معادلة الشحنة، مما يسمح للجزيئات بالاقتراب. يقوم البوليمر بعد ذلك بربط الجزيئات معًا لتكوين كتل أكبر من خلال تلبد الجسور. وأخيرًا، يتم تجميع هذه الكتل واستقرارها في الماء من خلال حركة كاسحة للشباك.
العوامل المؤثرة على كفاءة البوليمرات في معالجة مياه الصرف الصحي
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي بالبوليمر، بما في ذلك نوع البوليمر، والجرعة، وقيمة الرقم الهيدروجيني، ودرجة الحرارة، وسرعة التحريك، وما إلى ذلك. ومن بينها، يعد نوع البوليمر وجرعته من أهم العوامل. تتميز الأنواع المختلفة من البوليمرات بخصائص شحن مختلفة وتوزيعات مختلفة للوزن الجزيئي، لذلك من الضروري تحديد نوع البوليمر المناسب والجرعة المناسبة لمياه الصرف الصحي المختلفة لتحقيق أفضل تأثير للمعالجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عوامل مثل قيمة الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وسرعة التحريك ستؤثر أيضًا على كفاءة العلاج، ويجب تحديد الظروف المثلى من خلال التجارب.
تلعب البوليمرات دورًا مهمًا كمواد ندفة في معالجة مياه الصرف الصحي. إن الفهم المتعمق لآلية العمل والعوامل المؤثرة في البوليمرات يمكن أن يوفر دعمًا نظريًا مهمًا وتوجيهًا عمليًا لتحسين عمليات معالجة مياه الصرف الصحي وتحسين كفاءة المعالجة. في المستقبل، مع التحسين المستمر لمتطلبات حماية البيئة والتقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا، من المعتقد أن تطبيق البوليمرات في معالجة مياه الصرف الصحي سيكون أكثر شمولاً وعمقًا.
وقت النشر: 26 يونيو 2024