Шта је катјонски полиакриламид? Употреба у третману воде

Катјонски полиакриламид (Ц-ПАМ) је синтетички полимер високе{1}}молекуларне-растворљиве у води-који се широко користи као флокулант и коагулант. Његова дефинитивна карактеристика је присуство позитивно наелектрисаних група распоређених дуж кичме полимера, што му омогућава електростатичку интеракцију са негативно наелектрисаним честицама суспендованим у води. Ово чини Ц-ПАМ једном од најефикаснијих хемикалија за одвајање чврстих-течности у комуналним, индустријским и рударским третманима воде.

Шта је катјонски полиакриламид?

Ц-ПАМ је кополимер акриламида са катјонским мономерима као што су квартерне амонијумове соли акрилата или метакрилатних естара. Добијени макромолекул носи и ковалентне везе и катјонске набоје, са молекулском тежином која се обично креће од неколико милиона до преко десет милиона далтона. Катјонске групе су активна места: адсорбују се на негативно наелектрисане колоиде, суспендоване чврсте материје, растворену органску материју, па чак и честице које носе тешке{3}}метале-, дестабилизујући их и подстичући агрегацију у веће грудве које се лако таложе или филтрирају.

Пошто и густина наелектрисања и молекулска тежина могу да се прилагоде током производње, Ц-ПАМ производи су доступни у широком спектру класа, од ниског-набоја, ултра-високе-молекуларне-производа за премошћавање флокулације до високо-ПАМ производа са нижим-6-месечним наелектрисањем неутрализација.

Кључна својства и фактори учинка

Перформансе се углавном регулишу са три варијабле: густином наелектрисања (колико се полимер снажно везује за честице), молекулском тежином (колико крупне флокуле расту) и дозом (колико се полимера додаје у односу на оптерећење суспендованих чврстих материја). Сва три морају бити усклађена са специфичном отпадном водом.

Главне примене катјонског полиакриламида

Пречишћавање комуналних отпадних вода: пречишћавање примарних и секундарних ефлуента и смањење суспендованих чврстих материја и замућења.

Одводњавање муља: кондиционирање биолошког и хемијског муља пре тракастих преса, филтер преса и центрифуга ради побољшања чврстих материја у колачу и смањења потрошње полимера.

Пречишћавање индустријских отпадних вода: пречишћавање отпадних вода од текстила, папира, хране, петрохемије и метала{0}}које садрже органске колоиде и боје.

Израда папира: помоћ за задржавање и дренажу која побољшава задржавање влакана и пунила и убрзава одводњавање листова.

Примене при изливању нафте и нафтним пољима: помоћна средства за демулзификацију и{0}}одвајање нафте{0}воде у пречишћавању произведене-воде.

Рударство и прерада минерала: таложење финоће и згушњавање јаловине.

Смернице за избор и дозирање

Избор праве Ц-ПАМ оцене почиње тестирањем у јар. Припремите 0,1-0,2% раствор полимера и дозирајте га у распону концентрација, посматрајући величину грудвица, брзину таложења и бистрину супернатанта. За одводњавање муља, измерите време капиларног усисавања или чврсте супстанце у колачу да бисте квантификовали побољшање. Оптимална доза је обично минимална којом се постиже циљна бистрина или сувоћа колача; прекомерно дозирање поново стабилизује честице јер вишак катјонског полимера преокреће површински набој, тако да се квалитет флоц деградира изнад одређене тачке.

Припрема раствора је важна: прашак растварати полако у брзо мешаној води, оставити довољно времена за старење и никада не прелазити концентрацију раствора од око 0,5%, јер висок вискозитет концентрованих раствора чини пумпање и дозирање нетачним.

Безбедносна и еколошка разматрања

Ц-ПАМ сам по себи има ниску акутну токсичност, али акриламидни мономер који се користи у његовој производњи је канцероген за људе, а нивои резидуалних мономера у готовом полимеру су контролисани прописима у многим јурисдикцијама. Купци би требало да захтевају документацију о производу која потврђује да садржај заосталог акриламида испуњава применљива ограничења. Оператери треба да носе рукавице и заштиту за очи приликом руковања прахом како би се избегло удисање прашине, а изливање треба да буде задржано јер је суви полимер клизав када се навлажи. Отпадне полимерне растворе треба одлагати у складу са локалним еколошким прописима.

Често постављана питања

Како делује катјонски полиакриламид?

Ц-ПАМ носи позитивна наелектрисања која неутралишу негативно површинско наелектрисање суспендованих честица и колоида, док његови дуги полимерни ланци премошћују честице у веће флокуле. Комбиновани ефекти неутрализације набоја и премошћавања чине чврсте материје таложењем или исушивањем воде много брже.

Која је разлика између катјонског и ањонског полиакриламида?

Катјонски ПАМ носи позитивна наелектрисања и најбољи је за органски муљ и отпадне воде са негативно наелектрисаним честицама. Ањонски ПАМ носи негативно наелектрисање и обично се користи за минералне суспензије и неорганске чврсте материје у рударству и апликацијама за прање песка.

Како треба растворити Ц{0}}ПАМ прах?

Полако додајте прашак у чисту воду која се брзо меша, обично у концентрацији од 0,1-0,3% и мешајте 30-60 минута док се потпуно не раствори. Немојте додавати прах у одстајалу воду или мешати са јаким киселинама, алкалијама или оксидационим агенсима.

Шта се дешава ако предозирам катјонски полиакриламид?

Прекомерно дозирање може да преокрене површински набој честица, узрокујући поновно{0}}распршивање грудвица и повећање замућености, уз истовремено трошење хемикалија. Тестирање тегле треба користити за одређивање минималне ефективне дозе.

Да ли је катјонски полиакриламид биоразградив?

Ц-ПАМ је синтетички полимер и није лако биоразградив; уклања се углавном адсорпцијом на муљ у третману отпадних вода. Резидуални акриламидни мономер је биоразградив и регулисан је на ниске нивое у комерцијалним производима.

Које индустрије највише користе катјонски полиакриламид?

Највећи потрошачи су комунална постројења за отпадне воде и операције за одводњавање муља, затим индустрија папира, пречишћавање отпадних вода из текстила и бојења, прерада хране и{0}}пречишћавање воде произведене на нафтним пољима.