Katyonik Poliakrilamid Emülsiyonu Atık Sudaki Organikleri Nasıl Giderir?

CPAM emülsiyonunun “organik maddeye” gerçekte yaptığı şey

Atık sudaki "organik madde" genellikle çözünmüş organiklerin (KOİ/TOC olarak ölçülür), KOİ'ye ve renge katkıda bulunan kolloidlerin ve organik içerikli askıda katı maddelerin bir karışımıdır. CPAM öncelikle şu kısmı hedefler: kolloidal veya parçacıkla ilişkili ; bu katıların uzaklaştırılması aynı zamanda onlara bağlı organiklerin de ortadan kaldırılmasını sağlar.

Örneğin, birçok endüstriyel atık sularda (yiyecek, içecek, kağıt hamuru ve kağıt, tekstil, yağlı atık su), KOİ'nin büyük bir kısmı ince askıda/kolloidal malzeme tarafından taşınır. CPAM flok boyutunu ve çökelme/yüzme oranını arttırdığında KOİ, uzaklaştırılan katılara bağlı olduğundan KOİ gözle görülür şekilde düşebilir.

Mekanizmalar: katyonik poliakrilamid emülsiyonunun organik maddeleri nasıl uzaklaştırdığı

Negatif yüklü organiklerin yük nötrleştirilmesi

Atık sudaki birçok organik madde net negatif yük taşır: hümik maddeler, lignin parçaları, boya molekülleri, yağ asitleri ve organiklerle kaplanmış ince parçacıkların yüzeyleri. CPAM, elektrostatik itmeyi azaltan ve çarpışmaların "yapışmasını" sağlayan, çıkarılabilir hale gelen mikrofloclar oluşturan pozitif yüklü gruplar taşır.

Polimer köprüleme: mikroflocları güçlü, çökebilir floklara dönüştürmek

CPAM molekülleri aynı anda birden fazla parçacık üzerine adsorbe edilir. Polimer zincirinin bölümleri bir yüzeye bağlanırken diğer bölümler suya uzanıp başka bir yere bağlanarak parçacıkları daha büyük, daha güçlü topaklara "köprüler". Köprüleme, CPAM'in floc boyutunu ve sağlamlığını artırarak DAF performansını ve arıtıcı çökelmesini iyileştirebilmesinin önemli bir nedenidir.

Süpürme ve ağ oluşturma (inorganik pıhtılaştırıcılarla kullanıldığında)

CPAM sıklıkla şap, ferrik tuzlar, PAC (polialüminyum klorür) veya kireç ile eşleştirilir. İnorganik pıhtılaştırıcı, organikleri çözeltiden "süpüren" hidroksit çökeltileri oluşturur; CPAM daha sonra bu flokları güçlendirir ve genişletir. Bu kombinasyon, çözünmüş organiklerin önemli olduğu durumlarda genellikle tek başına CPAM'den daha büyük bir COD/TOC azalması sağlar.

Emülsiyona özgü avantaj: hızlı aktivasyon ve dispersiyon

Bir CPAM emülsiyonu, suda ters çevrilmesi (aktive edilmesi) gereken bir "ters emülsiyon" ürünüdür. Düzgün bir şekilde ters çevrildiğinde hızlı bir şekilde dağılır ve yüksek molekül ağırlıklı polimer zincirlerini verimli bir şekilde iletir, bu da düşük aktif dozlarda hızlı flok büyümesini destekler.

CPAM'in COD/TOC'yi en çok azalttığı (ve azaltmadığı) yer

CPAM, organik madde parçacıklara, emülsiyonlara veya kolloidlere bağlandığında en etkilidir. Gerçekte çözünmüş, düşük moleküler ağırlıklı organikler (örneğin şekerler, alkoller, kısa zincirli asitler) için, yukarı akışlı bir pıhtılaştırıcı veya başka bir işlem bunları çıkarılabilir bir faza dönüştürmediği sürece daha az etkilidir.

• Yüksek fayda: renk/kolloidler (humikler, boyalar), yağlı emülsiyonlar, ince askıda katı maddeler, çamur yoğunlaştırma ve susuzlaştırma (organik açıdan zengin katıların giderilmesi).
• Orta düzeyde fayda: Bir pıhtılaştırıcının çökelti oluşturduğu ve CPAM'ın çökeltme/DAF için güçlü floklar oluşturduğu karışık endüstriyel atık su.
• Sınırlı fayda: Koagülasyon aşaması olmayan, küçük çözünmüş organiklerin hakim olduğu atık su; biyolojik oksidasyon, adsorpsiyon (GAC) veya ileri oksidasyon gerekli olabilir.

Pratik dozajlama ve çalıştırma hedefleri

CPAM performansı, doğru yük yoğunluğunun ve moleküler ağırlığın seçilmesine, ardından bunun doğru aktivasyon ve karıştırmayla uygulanmasına bağlıdır. Başlangıç noktası olarak birçok bitki etkili tedaviyi şu aşamada bulur: ~1–10 mg/L aktif polimer kavanoz testiyle rafine edildi.

CPAM emülsiyonu için düzeltme (etkinleştirme) kılavuzu

• Tipik azaltma konsantrasyonu: %0,1–0,5 aktif (genellikle pompalanabilirliği ve hızlı dağılımı dengelemek için kullanılır).
• Mümkün olduğunda temiz seyreltme suyu kullanın; yüksek bulanıklıktaki seyreltme suyu polimeri zamanından önce tüketebilir.
• Uygun inversiyon/yaşlanmayı sağlayın: Yetersiz aktivasyon, daha yüksek dozda bile genellikle "zayıf flok" gibi görünür.

Polimer köprülemeyi koruyan karıştırma hedefleri

CPAM, hızlı bir başlangıç dispersiyonuna ve ardından topakları kesmeden büyütmek için hafifçe karıştırmaya ihtiyaç duyar. Aşırı karıştırma flokları parçalayabilir ve yüzdürme/çökeltme yoluyla organik giderimi azaltabilir.

• Hızlı karıştırma: Yüksek enerji ~30–60 saniye Polimer dağıtmak için.
• Flokülasyon: nazik karıştırma ~5–20 dakika Köprüleme ve floc mukavemetini en üst düzeye çıkarmak için.

pH ve pıhtılaştırıcı eşleşmesi

Çözünmüş organikler belirginse, CPAM'in şap/ferrik/PAC ile eşleştirilmesi genellikle uzaklaştırmayı iyileştirir. İlk önce inorganik pıhtılaştırıcı için pH'ı optimize edin, ardından topak boyutunu oluşturmak ve ayırmayı iyileştirmek için CPAM dozunu azaltın.

Organik uzaklaştırmaya odaklanan bir kavanoz testi yaklaşımı

Kavanoz testi yalnızca bulanıklığı değil aynı zamanda sisteminizle ilgili organik bir göstergeyi de (KOİ, TOK, UV254, renk, yağ ve gres) ölçmelidir. Bu, CPAM seçimini yalnızca netlikle değil, "organik madde gidermeyle" uyumlu tutar.

1. İnorganik pıhtılaştırıcı ihtiyacını tarayın: çözünmüş organiklerin (renk/UV254/COD) yanıt verip vermediğini görmek için şap/ferrik/PAC'yi birkaç dozda test edin.
2. Topaklaştırıcı yardımcısı olarak CPAM ekleyin: ile başlayın 1–3 mg/L aktif , ardından pratik bir bant boyunca ayarlama yapın (örneğin, katı maddelere ve atık su türüne bağlı olarak 0,5–10 mg/L aktif).
3. Topak oluşum süresini, topak boyutunu ve kayma direncini gözlemleyin; daha sonra tutarlı bir ayırma süresinden sonra çökelmiş/yüzdürülmüş süpernatan COD/TOC'yi (veya UV254/renk) ölçün.
4. Günlük yük dalgalanmalarına karşı hassasiyeti azaltmak için yalnızca tek bir "en iyi" kavanozu değil, istikrarlı performans sağlayan doz penceresini seçin.

Yaygın hata modları ve düzeltmeleri

• Bulanıklığın giderilmesi iyi ancak KOİ azalması zayıf: organikler çoğunlukla çözünmüştür; inorganik pıhtılaştırıcıyı ekleyin/optimize edin, pH'ı ayarlayın veya adsorpsiyon/biyolojik arıtmayı düşünün.
• Floklar “ipliksi” görünür ve devam eder: hidrolik koşullar için aşırı doz veya çok yüksek moleküler ağırlık; dozu azaltın veya dereceyi değiştirin; aşağı yöndeki kesmeyi azaltın.
• Vardiyadan vardiyaya tutarsız performans: emülsiyon tam olarak ters çevrilmemiş, seyreltme suyu kalitesi değişkenlik gösteriyor veya atık su şarjı talebinde dalgalanmalar var; aşağı çekmeyi standartlaştırın, yaşlandırma süresini kontrol edin ve besleme kontrolünü sıkılaştırın.
• DAF genel istikrarsızlığı: polimer çok erken/çok geç eklenmiş veya enjeksiyonda yüksek kesme; Enjeksiyon noktasının yerini değiştirin, hafif topaklanma süresini artırın ve kabarcık/kimyasal zamanlamasını doğrulayın.

Sonuç: Tek satırda pratik cevap

Katyonik poliakrilamid emülsiyonu, negatif yüklü organikleri nötralize ederek ve parçacıkları çökeltilebilen, yüzdürülebilen veya filtrelenebilen büyük topaklara köprüleyerek (tipik olarak aktivasyon ve karıştırma doğru şekilde yapıldığında düşük aktif dozlarda) organik maddeyi uzaklaştırır.