1. Was sind Flockungsmittel, Koagulantien und Konditionierungsmittel?
Diese Mittel können entsprechend den unterschiedlichen Verwendungszwecken bei der Schlammpressfiltrationsbehandlung in die folgenden Kategorien eingeteilt werden:
Flockungsmittel: wird manchmal auch Koagulans genannt und kann zur Verstärkung der Fest-Flüssig-Trennung eingesetzt werden. Es wird in primären Absetzbecken, sekundären Absetzbecken, Flotationsbecken und tertiären Behandlungs- oder fortgeschrittenen Behandlungsverfahren verwendet.
Koagulationshilfe: Zusätzliche Flockungsmittel spielen eine Rolle bei der Verstärkung des Koagulationseffekts.
Konditionierer: Wird auch als Entwässerungsmittel bezeichnet. Wird zum Konditionieren des verbleibenden Schlamms vor der Entwässerung verwendet. Zu seinen Varianten gehören einige der oben genannten Flockungsmittel und Koagulanzien.
Flockungsmittel sind eine Klasse von Substanzen, die die Niederschlagsstabilität und Polymerisationsstabilität dispergierter Partikel in Wasser verringern oder aufheben können und dazu führen, dass dispergierte Partikel agglomerieren und zu Aggregaten ausflocken, die dann entfernt werden können.
Nach der chemischen Zusammensetzung können Flockungsmittel in anorganische und organische Flockungsmittel unterteilt werden.
Anorganische Flockungsmittel
Die traditionellen anorganischen Flockungsmittel sind niedermolekulare Aluminiumsalze und Eisensalze. Zu den Aluminiumsalzen zählen vor allem Aluminiumsulfat (AL2(SO4)3∙18H2O), Alaun (AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O) und Natriumaluminat (NaALO3). Zu den Eisensalzen zählen vor allem Eisenchlorid (FeCL3∙6H2O), Eisensulfat (FeSO4∙6H2O) und Eisensulfat (Fe2(SO4)3∙2H2O).
Im Allgemeinen zeichnen sich anorganische Flockungsmittel durch die leichte Verfügbarkeit der Rohstoffe, die einfache Herstellung, den niedrigen Preis und eine moderate Reinigungswirkung aus, weshalb sie in der Wasseraufbereitung weit verbreitet sind.
Anorganisches Polymerflockungsmittel
Die hydroxyl- und sauerstoffbasierten Polymere von Al(III) und Fe(III) werden weiter zu Aggregaten verknüpft, die unter bestimmten Bedingungen in der wässrigen Lösung gehalten werden und deren Partikelgröße im Nanometerbereich liegt. Ergebnis der hohen Dosierung.
Vergleicht man die Reaktions- und Polymerisationsgeschwindigkeiten, ist die Reaktion des Aluminiumpolymers milder und die Form stabiler, während das hydrolysierte Polymer des Eisens schnell reagiert und leicht an Stabilität verliert und ausfällt.
Die Vorteile anorganischer Polymerflockungsmittel liegen in ihrer höheren Effizienz als herkömmliche Flockungsmittel wie Aluminiumsulfat und Eisenchlorid und in ihrer Kostenersparnis gegenüber organischen Polymerflockungsmitteln. Polyaluminiumchlorid wird mittlerweile erfolgreich in verschiedenen Aufbereitungsprozessen der Wasserversorgung, von Industrieabwässern und städtischen Abwässern eingesetzt, darunter in der Vorbehandlung, Zwischenbehandlung und erweiterten Behandlung, und hat sich zu einem gängigen Flockungsmittel entwickelt. In Bezug auf Morphologie, Polymerisationsgrad und entsprechende Koagulations- und Flockungswirkung liegen anorganische Polymerflockungsmittel jedoch noch immer zwischen herkömmlichen Metallsalzflockungsmitteln und organischen Polymerflockungsmitteln.
Polyaluminiumchlorid (PAC), MSDS Polyaluminiumchlorid, CAS-Nr. 1327 41 9, Polyaluminiumchlorid, PAC, Chemikalie zur Wasseraufbereitung, Polyaluminiumchlorid, kurz PAC, hat die chemische Formel ALn(OH)mCL3n-m. PAC ist ein mehrwertiger Elektrolyt, der die kolloidale Ladung tonartiger Verunreinigungen (mehrfach negative Ladungen) im Wasser deutlich reduzieren kann. Aufgrund der hohen relativen Molekülmasse und der starken Adsorptionskapazität sind die gebildeten Flocken größer und die Flockungs- und Sedimentationsleistung ist besser als bei anderen Flockungsmitteln.
Polyaluminiumchlorid weist einen hohen Polymerisationsgrad auf, und schnelles Rühren nach der Zugabe kann die Flockenbildungszeit erheblich verkürzen. Polyaluminiumchlorid (PAC) ist weniger wassertemperaturabhängig und funktioniert gut bei niedriger Wassertemperatur. Es senkt den pH-Wert des Wassers weniger stark, und der anwendbare pH-Bereich ist breit (verwendbar im Bereich von 5–9), sodass die Zugabe eines alkalischen Mittels nicht erforderlich ist. Die PAC-Dosierung ist gering, die produzierte Schlammmenge ist ebenfalls gering, und Verwendung, Handhabung und Betrieb sind bequemer. Außerdem ist es weniger korrosiv für Geräte und Rohrleitungen. Daher wird PAC in der Wasseraufbereitung zunehmend Aluminiumsulfat ersetzen, mit dem Nachteil, dass es teurer ist als herkömmliche Flockungsmittel.
Darüber hinaus ist aus der Sicht der LösungschemiePAC PolyaluminiumchloridPAC ist ein kinetisches Zwischenprodukt der Hydrolyse-Polymerisation-Fällungsreaktion von Aluminiumsalzen und ist thermodynamisch instabil. Flüssige PAC-Produkte sollten im Allgemeinen innerhalb kurzer Zeit verbraucht werden (feste Produkte weisen eine stabile Leistung auf und können länger gelagert werden). Die Zugabe anorganischer Salze (wie CaCl2, MnCl2 usw.) oder Makromoleküle (wie Polyvinylalkohol, Polyacrylamid usw.) kann die Stabilität von PAC verbessern und die Kohäsionsfähigkeit erhöhen.
Im Hinblick auf den Produktionsprozess werden ein oder mehrere verschiedene Anionen (wie SO42-, PO43- usw.) in den Herstellungsprozess von PAC eingebracht, und die Polymerstruktur und morphologische Verteilung können durch Polymerisation bis zu einem gewissen Grad verändert werden, wodurch die Stabilität und Wirksamkeit von PAC verbessert wird; wenn andere kationische Komponenten, wie Fe3+, in den Herstellungsprozess von PAC eingebracht werden, um Al3+ und Fe3+ gestaffelt hydrolytisch zu polymerisieren, kann ein zusammengesetztes flockendes Polyaluminiumeisen erhalten werden.
Organisches Polymerflockungsmittel
Synthetische organische Polymerflockungsmittel bestehen meist aus Polypropylen und Polyethylen, wie beispielsweise Polyacrylamid und Polyethylenimin. Diese Flockungsmittel sind wasserlösliche lineare Makromoleküle. Jedes Makromolekül besteht aus vielen sich wiederholenden Einheiten mit geladenen Gruppen, weshalb sie auch als Polyelektrolyte bezeichnet werden. Polyelektrolyte mit positiv geladenen Gruppen sind kationische Polyelektrolyte, Polyelektrolyte mit negativ geladenen Gruppen sind anionische Polyelektrolyte, die weder positiv noch negativ geladene Gruppen enthalten und als nichtionische Polyelektrolyte bezeichnet werden.
Die derzeit am häufigsten verwendeten Polymerflockungsmittel sind anionische Flockungsmittel. Sie können lediglich die Koagulation negativ geladener kolloidaler Verunreinigungen im Wasser unterstützen. Oftmals können sie nicht allein verwendet werden, sondern werden in Kombination mit Aluminium- und Eisensalzen eingesetzt. Kationische Flockungsmittel können gleichzeitig die Funktion der Koagulation und Flockung übernehmen und werden allein eingesetzt, weshalb sie sich rasch entwickelt haben.
Derzeit werden in meinem Land häufiger nichtionische Polyacrylamidpolymere verwendet, die oft in Kombination mit Eisen- und Aluminiumsalzen eingesetzt werden. Die elektrische Neutralisationswirkung von Eisen- und Aluminiumsalzen auf kolloidale Partikel und die hervorragende Flockungsfunktion von Polymerflockungsmitteln werden genutzt, um zufriedenstellende Behandlungsergebnisse zu erzielen. Polyacrylamid zeichnet sich durch eine geringere Dosierung, eine schnelle Koagulationsgeschwindigkeit und große, zähe Flocken im Einsatz aus. 80 % der derzeit in meinem Land produzierten synthetischen organischen Polymerflockungsmittel sind dieses Produkt.
Polyacrylamid (PAM), Polyelektrolyt-Anwendungen, kationisches Polyelektrolytpulver, kationisches Polyelektrolyt, kationisches Polymer, kationisches Polyacrylamid ist das am häufigsten verwendete synthetische organische Polymerflockungsmittel und wird gelegentlich auch als Koagulans eingesetzt. Der Ausgangsstoff für Polyacrylamid ist Polyacrylnitril (CH₂=CH₃CN). Unter bestimmten Bedingungen hydrolysiert Acrylnitril zu Acrylamid. Acrylamid wird anschließend einer Suspensionspolymerisation unterzogen, um Polyacrylamid zu erhalten. Polyacrylamid ist ein wasserlösliches Harz. Die Produkte sind körnige Feststoffe und viskose wässrige Lösungen mit einer bestimmten Konzentration.
Die tatsächlich in Wasser vorkommende Form von Polyacrylamid ist eine Zufallsspule. Da die Zufallsspule eine bestimmte Partikelgröße und einige Amidgruppen auf ihrer Oberfläche aufweist, kann sie eine entsprechende Brücken- und Adsorptionskapazität ausüben, d. h. sie hat eine bestimmte Partikelgröße und eine bestimmte Flockungskapazität.
Da die lange Polyacrylamidkette jedoch zu einer Spule gewickelt ist, ist ihre Brückenreichweite gering. Die Verbindung der beiden Amidgruppen führt zur gegenseitigen Aufhebung der Wechselwirkung und zum Verlust zweier Adsorptionsstellen. Da einige der Amidgruppen in die Spulenstruktur eingewickelt sind, können sie die im Wasser enthaltenen Verunreinigungspartikel nicht kontaktieren und adsorbieren, sodass ihre Adsorptionskapazität nicht voll ausgeschöpft werden kann.
Um die gebundenen Amidgruppen wieder zu trennen und die verborgenen Amidgruppen freizulegen, versucht man, die Zufallsspule entsprechend zu verlängern und der langen Molekülkette sogar einige Gruppen mit Kationen oder Anionen hinzuzufügen. Dadurch werden die Adsorptions- und Brückenfähigkeit sowie die Wirkung der elektrischen Neutralisation und Kompression der elektrischen Doppelschicht verbessert. Auf diese Weise entstehen auf Basis von PAM eine Reihe von Polyacrylamid-Flockungsmitteln bzw. -Koagulanzien mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Bei der Koagulationsbehandlung von Abwasser kann ein einzelnes Flockungsmittel manchmal keine gute Koagulationswirkung erzielen. Daher ist oft die Zugabe von Hilfsmitteln erforderlich, um die Koagulationswirkung zu verbessern. Dieses Hilfsmittel wird als Koagulationshilfe bezeichnet. Häufig verwendete Koagulationsmittel sind Chlor, Kalk, aktivierte Kieselsäure, Knochenleim und Natriumalginat, Aktivkohle und verschiedene Tone.
Einige Koagulantien spielen selbst keine Rolle bei der Koagulation. Durch die Anpassung und Verbesserung der Koagulationsbedingungen unterstützen sie jedoch die Flockungsmittel bei der Erzeugung von Koagulationseffekten. Einige Koagulantien sind an der Flockenbildung beteiligt, verbessern deren Struktur und können die feinen, lockeren Flocken, die durch anorganische Flockungsmittel erzeugt werden, in grobe, dichte Flocken umwandeln.
4. Spülung
Konditionierer, auch Entwässerungsmittel genannt, lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: anorganische und organische Konditionierer. Anorganische Konditionierer eignen sich im Allgemeinen für die Vakuumfiltration und die Platten- und Rahmenfiltration von Schlamm, während organische Konditionierer für die Zentrifugal- und Bandfilterentwässerung von Schlamm geeignet sind.
5.die Beziehung zwischenFlockungsmittel, Koagulantien und Konditionierer
Das Entwässerungsmittel wird vor der Entwässerung des Schlamms zugegeben, also als Konditionierungsmittel. Daher haben Entwässerungsmittel und Konditionierungsmittel dieselbe Bedeutung. Die Dosierung des Entwässerungsmittels bzw. Konditionierungsmittels wird im Allgemeinen als Prozentsatz des Gewichts der Trockensubstanz des Schlamms berechnet.
Flockungsmittel dienen zur Entfernung von Schwebstoffen im Abwasser und sind wichtige Wirkstoffe in der Wasseraufbereitung. Die Dosierung des Flockungsmittels wird im Allgemeinen durch die zugegebene Menge pro Volumeneinheit des zu behandelnden Wassers ausgedrückt.
Die Dosierung von Entwässerungsmittel (Konditionierungsmittel), Flockungsmittel und Koagulationshilfe kann als Dosierung bezeichnet werden. Dasselbe Mittel kann als Flockungsmittel bei der Abwasserbehandlung und als Konditionierungsmittel oder Entwässerungsmittel bei der Behandlung von überschüssigem Schlamm verwendet werden.
Koagulantien werden als Koagulantien bezeichnet, wenn sie als Flockungsmittel im Bereich der Wasseraufbereitung eingesetzt werden. Dieselben Koagulantien werden bei der Behandlung von Überschussschlamm im Allgemeinen nicht als Koagulantien bezeichnet, sondern zusammenfassend als Konditionierer oder Entwässerungsmittel bezeichnet.
Bei Verwendung einesFlockungsmittelDa die Menge der Schwebstoffe im Wasser begrenzt ist, müssen Misch- und Reaktionsanlagen mit ausreichend Zeit ausgestattet sein, um einen vollständigen Kontakt zwischen Flockungsmittel und Schwebstoffen zu erreichen. Beispielsweise dauert das Mischen einige zehn Sekunden bis mehrere Minuten, die Reaktion hingegen 15 bis 30 Minuten. Bei der Entwässerung von Schlamm dauert es in der Regel nur wenige zehn Sekunden, nachdem der Konditionierer dem Schlamm zugegeben und in die Entwässerungsmaschine eingeleitet wurde. Das heißt, es findet nur der Mischvorgang statt, der dem Flockungsmittel entspricht, und es gibt keine Reaktionszeit. Die Erfahrung zeigt auch, dass die Konditionierungswirkung mit der Zeit zunimmt.
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Auszug aus Bjx.com
Veröffentlichungszeit: 09.07.2022