אילו פולימרים משמשים כפלקולנטים?

שלב מרכזי בתהליך הטיפול בשפכים הוא קרישה ושקיעה של מוצקים מרחפים, תהליך המסתמך בעיקר על כימיקלים הנקראים פלוקולנטים. בכך, פולימרים ממלאים תפקיד חיוני, כך PAM, פוליאמינים.מאמר זה יתעמק במשותףחומרי ציפוי פולימריים, היישום של פולימרים כחומרי פקקים בטיפול בשפכים, והפונקציות מאחוריהם.

מהם חומרי הצפיפות הפולימריים הנפוצים?

חומרי צפיפות פולימרים נפוצים כוללים פולימרים קטיוניים, פולימרים אניונים ופולימרים לא-יוניים. ניתן להשיג פולימרים אלו בשיטות סינתטיות שונות ובעלי מבנים קטיוניים ומסועפים שונים. ביישומים מעשיים, יש צורך לבחור חומרי פולי פולימרים מתאימים בהתאם לתנאים הספציפיים של שפכים כדי להשיג את אפקט הטיפול הטוב ביותר. PAM, polyDADMAC, נמצא בשימוש נרחב בטיפול בשפכים תעשייתיים. פוליאקרילאמיד הוא חומר הפקקים הנפוץ ביותר בעולם. פולימרים מסיסים במים אלה הם סינתטיים וניתן לעצב אותם בהתאמה אישית עבור יישומים ספציפיים על ידי משקלים מולקולריים שונים, צמיגות, דרגות מטען שונות, צורות שונות כגון חלקיקים, תחליבים וכו'. PolyDADMAC נמצא בשימוש נרחב במי ברז, תנועת מים גולמיים, בוצה התייבשות, תעשיית נייר ותעשיית דפוס וצביעה.

שימוש בחומרי פקקים בטיפול בשפכים

המטרה העיקרית של טיפול בשפכים היא להסיר מזהמים כמו מוצקים מרחפים, חומרים אורגניים מומסים וחלקיקים קולואידים מהמים כדי לשפר את איכות המים. בתהליך זה, לפלקולנטים תפקיד חיוני. על ידי שימוש בחומרים פקקים, ניתן לגרום לחלקיקים זעירים וחומרים קולואידים במים להצטבר לקבוצות גדולות יותר, אותן ניתן להסיר בקלות רבה יותר על ידי שקיעה או סינון. זה לא רק יכול לשפר את איכות המים, אלא גם לשפר את יעילות הטיפול ולהפחית את עלויות הטיפול.

מדוע פולימרים יכולים ליצור פלקולנטים?

פולימרים יכולים לשמש כפלקולנטים בעיקר בגלל המשקל המולקולרי הגבוה והמבנה הרב-ענף שלהם. תכונות אלו מאפשרות לפולימר להיספג טוב יותר על חלקיקי חומר, ויוצרים קבוצות גדולות יותר שיכולות להתיישב במהירות. בנוסף, פולימרים יכולים לחסל את הדחייה האלקטרוסטטית בין חלקיקים באמצעות נטרול מטען, מה שמאפשר לחלקיקים להתקרב ולהצטבר יחד.

מנגנון הפעולה של פולימרים בטיפול בשפכים

ניתן לחלק את מנגנון הפעולה של פולימרים כפלקולנטים לשלושה שלבים: נטרול מטענים, צפיפות גישור ולכידת רשת. ראשית, הפולימר מבטל את הדחייה האלקטרוסטטית בין חלקיקים באמצעות נטרול מטען, ומאפשר לחלקיקים להתקרב. לאחר מכן הפולימר מחבר את החלקיקים יחדיו ליצירת קבוצות גדולות יותר באמצעות צקיפות גישור. לבסוף, צברים אלה נאספים עוד יותר ומתיישבים במים באמצעות פעולת טאטא של רשתות.

גורמים המשפיעים על יעילות הפולימרים בטיפול בשפכים

ישנם גורמים רבים המשפיעים על יעילות הטיפול בפולימר בשפכים, ביניהם סוג פולימר, מינון, ערך pH, טמפרטורה, מהירות ערבוב ועוד. ביניהם, סוג הפולימר והמינון הם אחד הגורמים החשובים ביותר. לסוגים שונים של פולימרים יש תכונות מטען שונות והתפלגות משקל מולקולרית, לכן יש צורך לבחור את סוג הפולימר המתאים ואת המינון עבור מי שפכים שונים כדי להשיג את אפקט הטיפול הטוב ביותר. בנוסף, גורמים כמו ערך pH, טמפרטורה ומהירות ערבוב ישפיעו גם על יעילות הטיפול, ויש לקבוע את התנאים האופטימליים באמצעות ניסויים.

פולימרים ממלאים תפקיד חשוב כפלקולנטים בטיפול בשפכים. הבנה מעמיקה של מנגנון הפעולה וגורמי ההשפעה של פולימרים יכולה לספק תמיכה תיאורטית חשובה והדרכה מעשית לייעול תהליכי טיפול בשפכים ולשיפור יעילות הטיפול. בעתיד, עם שיפור מתמיד של דרישות הגנת הסביבה והתקדמות מתמשכת של המדע והטכנולוגיה, מאמינים שיישום הפולימרים בטיפול בשפכים יהיה נרחב ומעמיק יותר.