อิมัลชันโพลีอะคริลาไมด์ประจุบวกช่วยกำจัดสารอินทรีย์ในน้ำเสียได้อย่างไร

อิมัลชั่น CPAM ทำอะไรกับ “อินทรียวัตถุ” ได้จริง

“อินทรียวัตถุ” ในน้ำเสียมักจะมีส่วนผสมของสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ (วัดเป็น COD/TOC) คอลลอยด์ที่มีส่วนทำให้เกิด COD และสี และของแข็งแขวนลอยที่มีสารอินทรีย์ CPAM กำหนดเป้าหมายเศษส่วนที่เป็นอยู่เป็นหลัก คอลลอยด์หรือที่เกี่ยวข้องกับอนุภาค ; การกำจัดของแข็งเหล่านั้นจะเป็นการขจัดสารอินทรีย์ที่ติดอยู่ด้วย

ตัวอย่างเช่น ในน้ำเสียทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก (อาหาร เครื่องดื่ม เยื่อกระดาษและกระดาษ สิ่งทอ น้ำเสียที่มีน้ำมัน) ส่วนใหญ่ของ COD จะถูกขนส่งโดยวัสดุแขวนลอย/คอลลอยด์ละเอียด เมื่อ CPAM เพิ่มขนาด floc และอัตราการตกตะกอน/ลอยตัว COD สามารถลดลงอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจาก COD นั้นเชื่อมโยงกับของแข็งที่ถูกกำจัดออกไป

กลไก: อิมัลชันโพลีอะคริลาไมด์ประจุบวกช่วยกำจัดสารอินทรีย์ได้อย่างไร

การทำให้ประจุเป็นกลางของสารอินทรีย์ที่มีประจุลบ

สารอินทรีย์หลายชนิดในน้ำเสียมีประจุลบสุทธิ ได้แก่ สารฮิวมิก เศษลิกนิน โมเลกุลสีย้อม กรดไขมัน และพื้นผิวของอนุภาคละเอียดที่เคลือบด้วยสารอินทรีย์ CPAM นำพากลุ่มที่มีประจุบวกซึ่งช่วยลดแรงผลักจากไฟฟ้าสถิตและทำให้การชน "เกาะติด" ก่อตัวเป็นไมโครฟลอกที่สามารถถอดออกได้

การเชื่อมพอลิเมอร์: เปลี่ยนไมโครฟลอกให้เป็นฟล็อคที่แข็งแกร่งและตกลงได้

โมเลกุล CPAM ดูดซับลงบนอนุภาคหลายตัวในคราวเดียว ส่วนของสายโซ่โพลีเมอร์ยึดติดกับพื้นผิวด้านหนึ่งในขณะที่ส่วนอื่นๆ จะขยายลงไปในน้ำและยึดติดกับที่อื่น เพื่อ "เชื่อมโยง" อนุภาคให้เป็นก้อนที่ใหญ่และแข็งแรงขึ้น การเชื่อมโยงเป็นเหตุผลสำคัญที่ CPAM สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของ DAF และการตกตะกอนของบ่อพักโดยการเพิ่มขนาด floc และความทนทาน

การกวาดและการแยกส่วน (เมื่อใช้กับสารตกตะกอนอนินทรีย์)

CPAM มักถูกจับคู่กับสารส้ม เกลือเฟอร์ริก PAC (โพลีอลูมิเนียมคลอไรด์) หรือมะนาว สารตกตะกอนอนินทรีย์จะก่อให้เกิดการตกตะกอนของไฮดรอกไซด์ที่ "กวาด" สารอินทรีย์ออกจากสารละลาย จากนั้น CPAM จะเสริมกำลังและขยายฝูงปลาเหล่านั้น การรวมกันนี้มักจะทำให้เกิดการลด COD/TOC ได้มากกว่า CPAM เพียงอย่างเดียว เมื่อสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำมีความสำคัญ

ข้อได้เปรียบเฉพาะของอิมัลชัน: การกระตุ้นและการกระจายตัวอย่างรวดเร็ว

อิมัลชัน CPAM คือผลิตภัณฑ์ "อิมัลชันผกผัน" ที่ต้องพลิกกลับ (กระตุ้น) ในน้ำ เมื่อกลับด้านอย่างถูกต้อง มันจะกระจายตัวอย่างรวดเร็วและให้โซ่โพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งรองรับการเติบโตของ floc อย่างรวดเร็วในปริมาณที่ออกฤทธิ์ต่ำ

โดยที่ CPAM ลด COD/TOC ได้มากที่สุด (และจะไม่ลดในส่วนใด)

CPAM จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่ออินทรียวัตถุเกาะติดกับอนุภาค อิมัลชัน หรือคอลลอยด์ โดยจะมีประสิทธิผลน้อยกว่าสำหรับสารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่ละลายได้อย่างแท้จริง (เช่น น้ำตาล แอลกอฮอล์ กรดสายสั้น) เว้นแต่ว่าสารตกตะกอนขั้นต้นหรือการบำบัดอื่นจะเปลี่ยนเป็นเฟสที่ถอดออกได้

• ประโยชน์สูง: สี/คอลลอยด์ (ฮิวมิก สีย้อม) อิมัลชันมัน สารแขวนลอยละเอียด การทำให้ตะกอนหนาขึ้น และการแยกน้ำออก (การกำจัดของแข็งที่อุดมด้วยสารอินทรีย์)
• ประโยชน์ปานกลาง: น้ำเสียอุตสาหกรรมแบบผสม โดยที่สารตกตะกอนจะสร้างตะกอน และ CPAM สร้างตะกอนที่แข็งแกร่งสำหรับการตกตะกอน/DAF
• ประโยชน์ที่จำกัด: น้ำเสียที่ถูกครอบงำด้วยสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำขนาดเล็กโดยไม่มีขั้นตอนการจับตัวเป็นก้อน อาจจำเป็นต้องมีออกซิเดชันทางชีวภาพ การดูดซับ (GAC) หรือออกซิเดชันขั้นสูง

ปริมาณการใช้จริงและเป้าหมายการปฏิบัติงาน

ประสิทธิภาพของ CPAM ขึ้นอยู่กับการเลือกความหนาแน่นของประจุและน้ำหนักโมเลกุลที่เหมาะสม จากนั้นจึงนำไปใช้กับการกระตุ้นและการผสมที่ถูกต้อง เป็นจุดเริ่มต้นที่พืชหลายชนิดพบวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพที่ โพลีเมอร์แอคทีฟ ~1–10 มก./ลิตร ปรับปรุงโดยการทดสอบขวด

คำแนะนำการลดขนาด (การเปิดใช้งาน) สำหรับอิมัลชัน CPAM

• ความเข้มข้นในการแต่งหน้าโดยทั่วไป: 0.1–0.5% ใช้งานอยู่ (โดยทั่วไปใช้เพื่อปรับสมดุลความสามารถในการสูบและการกระจายตัวอย่างรวดเร็ว)
• ใช้น้ำเจือจางที่สะอาดเมื่อเป็นไปได้ น้ำเจือจางที่มีความขุ่นสูงอาจใช้โพลีเมอร์ก่อนเวลาอันควร
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการผกผัน/อายุที่เหมาะสม: การกระตุ้นที่ไม่เพียงพอมักจะดูเหมือน “ตะกอนไม่ดี” แม้ในปริมาณที่สูงกว่าก็ตาม

เป้าหมายการผสมที่ป้องกันการเชื่อมโพลีเมอร์

CPAM ต้องการการกระจายตัวอย่างรวดเร็ว ตามด้วยการผสมอย่างอ่อนโยนเพื่อเลี้ยงฟอสฟอรัสโดยไม่ต้องตัดขน การผสมมากเกินไปสามารถแยกส่วนตะกอนและลดการกำจัดสารอินทรีย์โดยการลอยตัว/ตกตะกอน

• ผสมเร็ว: ให้พลังงานสูงเพื่อ ~30–60 วินาที เพื่อกระจายโพลีเมอร์
• การตกตะกอน: การผสมอย่างอ่อนโยนเพื่อ ประมาณ 5–20 นาที เพื่อเพิ่มการเชื่อมโยงและความแข็งแรงของตะกอนให้สูงสุด

การจับคู่ pH และสารตกตะกอน

หากสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำมีความโดดเด่น การจับคู่ CPAM กับสารส้ม/เฟอร์ริก/PAC มักจะช่วยปรับปรุงการกำจัด ปรับ pH ให้เหมาะสมสำหรับสารตกตะกอนอนินทรีย์ก่อน จากนั้นจึงตัดปริมาณ CPAM เพื่อสร้างขนาด floc และปรับปรุงการแยกตัว

วิธีทดสอบขวดโหลที่เน้นการกำจัดสารอินทรีย์

การทดสอบขวดโหลควรไม่เพียงแต่วัดความขุ่นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวบ่งชี้อินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับระบบของคุณด้วย (COD, TOC, UV254, สี, น้ำมันและจาระบี) ซึ่งจะทำให้การเลือก CPAM สอดคล้องกับ “การกำจัดสารอินทรีย์” ไม่ใช่แค่ความชัดเจน

1. คัดกรองความจำเป็นในการใช้สารตกตะกอนอนินทรีย์: ทดสอบสารส้ม/เฟอร์ริก/PAC ในปริมาณต่างๆ เพื่อดูว่าสารอินทรีย์ที่ละลายอยู่ (สี/UV254/COD) ตอบสนองหรือไม่
2. เพิ่ม CPAM เป็นตัวช่วยตกตะกอน: เริ่มต้นด้วย ใช้งาน 1–3 มก./ลิตร จากนั้นปรับตามช่วงความถี่ที่ใช้งานได้จริง (เช่น 0.5–10 มก./ลิตร ที่ใช้งานอยู่ ขึ้นอยู่กับของแข็งและประเภทของน้ำเสีย)
3. สังเกตเวลาการก่อตัวของก้อน ขนาดของฟอง และความต้านทานแรงเฉือน จากนั้นวัดค่า COD/TOC เหนือตะกอนที่ตกตะกอน/ลอยตัว (หรือ UV254/สี) หลังจากเวลาการแยกสารสม่ำเสมอ
4. เลือกกรอบเวลาการให้ยาที่ให้ประสิทธิภาพที่มั่นคง ไม่ใช่แค่เพียงขวดเดียวที่ "ดีที่สุด" เท่านั้น เพื่อลดความไวต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณบรรจุในแต่ละวัน

โหมดความล้มเหลวทั่วไปและการแก้ไข

• กำจัดความขุ่นได้ดีแต่ลดค่า COD ต่ำ: สารอินทรีย์ส่วนใหญ่จะละลาย เพิ่ม/เพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอนของอนินทรีย์ ปรับ pH หรือพิจารณาการดูดซับ/การบำบัดทางชีวภาพ
• Flocs ดู “เหนียวแน่น” และส่งต่อ: การให้น้ำหนักโมเลกุลเกินขนาดหรือสูงเกินไปสำหรับสภาวะไฮดรอลิก ลดขนาดยาหรือเปลี่ยนเกรด ลดแรงเฉือนปลายน้ำ
• ประสิทธิภาพการทำงานแบบกะต่อกะไม่สอดคล้องกัน: อิมัลชันไม่กลับด้านอย่างสมบูรณ์ คุณภาพน้ำเจือจางแตกต่างกันไป หรือความต้องการประจุน้ำเสียเปลี่ยนแปลงไป สร้างมาตรฐานการผลิต ตรวจสอบเวลาการเสื่อมสภาพ และควบคุมการป้อนให้เข้มงวดยิ่งขึ้น
• ความไม่มั่นคงของผ้าห่ม DAF: เติมโพลีเมอร์เร็วเกินไป/ช้าเกินไป หรือมีแรงเฉือนสูงเมื่อฉีด ย้ายตำแหน่งจุดฉีด เพิ่มเวลาการจับตัวเป็นก้อนอย่างอ่อนโยน และตรวจสอบจังหวะเวลาของฟอง/สารเคมี

สรุป: คำตอบเชิงปฏิบัติในบรรทัดเดียว

อิมัลชันโพลีอะคริลาไมด์ประจุบวกจะกำจัดสารอินทรีย์โดยการทำให้สารอินทรีย์ที่มีประจุลบเป็นกลาง และเชื่อมอนุภาคออกเป็นก้อนขนาดใหญ่ที่สามารถตกตะกอน ลอย หรือกรองได้ โดยทั่วไปจะใช้ในปริมาณที่ออกฤทธิ์ต่ำเมื่อการกระตุ้นและการผสมทำอย่างถูกต้อง