عالي الوزن الجزيئي البولي أكريلاميد flocculant: الاستخدامات والفوائد

1. مقدمة

في عالم يواجه بشكل متزايد التحديات المتعلقة بمعالجة المياه ، وإدارة النفايات الصناعية ، والاستدامة البيئية ، تعد الأساليب الفعالة للتلبد والترسيب أمرًا بالغ الأهمية. برزت نسخ البولي أكريلاميد عالية الوزن الجزيئي (HMW APAM) كأدوات أساسية في مواجهة هذه التحديات ، حيث تقدم حلولًا عبر مختلف الصناعات ، بما في ذلك تنقية المياه والتعدين والنفط والغاز والزراعة وتصنيع الورق.

التلبد هو عملية يتم فيها تجميع الجزيئات أو الشوائب الدقيقة في مجموعات أكبر أو "flocs" ، والتي تستقر بعد ذلك من الماء أو مياه الصرف الصحي. هذه العملية أمر حيوي لتحسين جودة المياه وتسهيل معالجة النفايات الفعالة. من بين أنواع مختلفة من عمليات التسلح ، تعتبر عمليات التسلل البولي أكريلاميد ذات الوزن الجزيئي العالي فعالة بشكل خاص في تعزيز الترسيب ، ومساعدة الصناعات على تحقيق المياه الأنفية ، وتقليل حجم الحمأة ، وتبسيط إدارة النفايات.

تتدفق هذه الوثيقة في العلوم والتطبيقات وفوائد البولي أكريلاميد الأنيونية العالية ، مع التركيز على دورها في تحسين عمليات التلبد والترسيب. يهدف إلى توفير فهم متعمق لكيفية عمل هذه السلاحات ، والصناعات التي تستفيد من استخدامها ، وأحدث الاتجاهات في تكنولوجيا الفلوك.

2. ما هو ارتفاع الوزن الجزيئي البولي أكريلاميد السطوح؟

عالي الوزن الجزيئي البولي أكريلاميد (HMW APAM) هي البوليمرات الاصطناعية شائعة الاستخدام في عمليات معالجة المياه العادمة. تحتوي هذه السلالات على وزن جزيئي مرتفع ، عادةً في حدود 10 إلى 20 مليون جم/مول ، مما يسمح لهم بتكوين FLOCs كبيرة وفعالة للغاية. تعني الطبيعة الأنيونية هذه البولي أكريلاميدات أنها تحمل شحنة سالبة ، والتي تلعب دورًا مهمًا في قدرتها على جذب الجسيمات المشحونة إيجابياً وربطها ، مثل المواد الصلبة المعلقة ، والمواد العضوية ، وغيرها من الشوائب في الماء.

2.1. التعريف والهيكل الكيميائي

البولي أكريلاميد الأنيوني هو بوليمر قابل للذوبان في الماء مصنوع من الأكريلاميد البلمرة (مونومر اصطناعي) في وجود مجموعات أنيونية. يتكون الهيكل الكيميائي الأساسي للبولي أكريلاميد من سلسلة من العمود الفقري من وحدات الأكريلاميد مع مجموعات وظيفية متصلة على طول السلسلة. يمكن أن تختلف هذه المجموعات ، ولكن في polyacrylamides الأنيوني ، عادة ما يتم شحن المجموعات الوظيفية سلبًا ، مثل مجموعات الكربوكسيل أو الكبريتات.

ينتج الوزن الجزيئي العالي للبوليمر عن سلاسل طويلة من وحدات الأكريلاميد المتكررة ، والتي تعطي المهرج بهيكلها الكبير. يتيح هذا الهيكل قدرة أكبر على السد بين الجزيئات في التعليق ، مما يؤدي إلى تكوين مجاميع أكبر (FLOCs) التي تستقر خارج الحل بشكل أكثر فعالية.

2.2. الخصائص والخصائص الرئيسية

تُنسب إلى حد كبير فعالية مواد البولي أكريلاميد الأنيونية عالية الوزن إلى حد كبير إلى خصائصها الرئيسية:

الوزن الجزيئي العالي: تخلق سلاسل البوليمر الأطول مساحة سطح أكبر للربط ، مما يعزز عملية التلبد.

الشحنة السالبة: تتيح لهم الطبيعة الأنيونية لهذه التذمرات تحييد الشحنات الإيجابية للجزيئات المعلقة ، والمساعدة في تجميعها وإزالتها.

الذوبان: HMW APAM قابلة للذوبان في الماء ، مما يسمح لها بالتفريق بسهولة في أنظمة مائية وتشكيل FLOCs مستقرة وفعالة.

اللزوجة: تزيد هذه السلطات من لزوجة الماء ، مما يساعد على تصادم الجسيمات وتجميعها ، مما يؤدي إلى ترسيب أسرع.

حساسية الرقم الهيدروجيني والملوحة: يمكن أن يتأثر أداء HMW APAM من درجة الحموضة وملوحة الحل. من أجل الأداء الأمثل ، يتم اختيار تركيبات محددة بناءً على ظروف المياه أو مياه الصرف الصحي.

تجعل هذه الخصائص عالية الوزن الجزيئي البولي أكريلاميد المهرجانات المثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات ، من معالجة المياه البلدية إلى العمليات الصناعية والزراعية.

3. فهم التلبد والترسيب

التلبد والترسيب من العمليات الرئيسية في معالجة المياه والمياه الصادرة ، وفهم كيفية عملها ضروري لتقدير دور البولي أكريلاميد الأنيوني العالي. تعمل هذه العمليات معًا لإزالة المواد الصلبة والشوائب المعلقة من الماء ، وتحسين جودة المياه وجعلها آمنة للاستخدام أو التفريغ.

3.1. العلم وراء التلبد

التلبد هو العملية التي يتم بها تجميع الجزيئات الدقيقة في السائل ، وغالبًا ما يتم تعليق المواد الصلبة أو المواد الغروية ، إلى مجموعات أكبر تسمى "Flocs". يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق إضافة مهرجان (مثل البولي أكريلاميد الأنيوني العالي للوزن الجزيئي) ، والذي يعمل كجسر بين الجزيئات الفردية ، مما يؤدي إلى تصادمها والتلتصق ببعضها البعض.

يتفاعل المذهل مع الجزيئات بناءً على شحنها وحجمها والبنية الجزيئية. في حالة polyacrylamide الأنيونية ، تجذب المجموعات الوظيفية المشحونة سلبًا على سلسلة البوليمر وتربطها بالجزيئات المشحونة إيجابيا في الماء. هذا يحيد الشحنات السطحية للجزيئات المعلقة ويسمح لها بالتجمع ، وتشكيل مجاميع أكبر. من السهل إزالة هذه المجاميع من خلال الترسيب أو الترشيح.

3.2. كيف يعزز البولي أكريلاميد الأنيوني الترسيب

الترسيب هو العملية التي تتشكل بها Flocs ، التي تشكلت أثناء التلبد ، إلى أسفل خزان العلاج أو البركة المستقرة بسبب الجاذبية. كلما زادت العوامل ، كلما استقرت أسرع من المحلول ، مما يؤدي إلى مياه أوضح.

عالي الوزن الجزيئي البولي أكريلاميد الصخور تعمل على تحسين الترسيب من خلال تعزيز حجم وهيكل FLOCs. تقوم سلاسل البوليمر الطويلة لـ HMW APAM بإنشاء "شبكة" أو "شبكة" تجمع الجسيمات معًا ، وتشكل flocs كبيرة كثيفة. تستقر هذه flocs الكثيفة بسرعة وكفاءة ، مما يقلل من الوقت الكلي المطلوب للترسيب وتحسين الكفاءة الكلية لعملية العلاج.

يعني التحسين أيضًا أن هناك حاجة إلى مزيد من عمليات المعالجة في مجال المعالجة ، والتي يمكن أن تقلل من تكاليف التشغيل والتأثير البيئي لعملية المعالجة.

من خلال تعزيز الترسيب الأسرع والأكثر كفاءة ، تسهم HMW apam flocculants في الحد من حجم الحمأة وتحسين الوضوح العام للمياه ، وهو أمر مهم بشكل خاص في الصناعات مثل معالجة المياه البلدية ، والتعدين ، وإدارة مياه الصمام الصناعية.

4. تطبيقات البولي أكريلاميد عالية الوزن الجزيئي

عثرت نسخ البولي أكريلاميد عالية الوزن الجزيئي (HMW APAM) على تطبيقات واسعة النطاق في العديد من الصناعات بسبب كفاءتها في تحسين جودة المياه ، وتقليل حجم الحمأة ، وتعزيز عمليات الترسيب. أدناه ، نستكشف الصناعات والتطبيقات الرئيسية التي يتم فيها استخدام هذه السلطات الشائعة.

4.1. معالجة المياه

تعتبر معالجة المياه واحدة من أهم تطبيقات HMW apam floccmulants. تساعد هذه التذمرات في توضيح المياه عن طريق إزالة المواد الصلبة المعلقة والمواد العضوية والملوثات الأخرى ، مما يجعل المياه آمنة للاستهلاك أو التفريغ.

4.1.1. معالجة المياه البلدية

غالبًا ما تتعامل محطات معالجة المياه البلدية مع كميات كبيرة من المياه التي تحتوي على مجموعة متنوعة من الملوثات ، بما في ذلك البكتيريا والمواد العضوية والجسيمات. يتم استخدام العوامل المتقلبة البولي أكريلاميد عالية الوزن الجزيئي لتعزيز عملية التلبد ، مما يحسن إزالة المواد الصلبة المعلقة. ينتج عن هذا أكثر أوضح وأكثر أمانًا للمياه الشرب للمجتمعات.

4.1.2. معالجة مياه الصرف الصناعية

تنتج المرافق الصناعية مياه الصرف الصحي التي قد تحتوي على مجموعة من الملوثات ، مثل الزيوت والمعادن الثقيلة والمواد العضوية. من خلال إضافة HMW APAM ، يمكن لهذه المرافق تحسين كفاءة عمليات معالجة مياه الصرف الصحي ، مما يضمن علاج المياه وإطلاقها بأمان في البيئة أو إعادة استخدامها.

4.2. صناعة التعدين

تولد عمليات التعدين كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي ، وخاصة في معالجة المعادن وإدارة المخلفات. يتم استخدام HMW APAM على نطاق واسع لعلاج المياه من هذه العمليات ، مما يساعد على فصل المعادن القيمة عن مواد النفايات وتحسين كفاءة عمليات المعالجة.

4.2.1. معالجة المعادن

في صناعة التعدين ، غالبًا ما تتضمن معالجة المعادن فصل المعادن أو المعادن القيمة عن النفايات الصخرية. يساعد HMW APAM في هذه العملية من خلال تجميع الجزيئات الدقيقة ، وتحسين تسوية المواد الصلبة ، وزيادة استرداد المعادن القيمة. هذا يحسن العائد الكلي لعملية التعدين ويقلل من التأثير البيئي.

4.2.2. إدارة المخلفات

المخلفات هي مواد النفايات التي تركت بعد استخراج المعادن القيمة. تعد إدارة المخلفات بشكل فعال مصدر قلق كبير في التعدين. باستخدام HMW APAM ، يمكن لشركات التعدين تعزيز التجميع وتسوية المخلفات الدقيقة ، مما يقلل من حجم النفايات التي يجب تخزينها وتقليل إمكانية التلوث البيئي.

4.3. صناعة الورق

تولد صناعة الورق كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي ، وغالبًا ما تحتوي على الألياف والحشو والمواد الأخرى. يتم استخدام HMW APAM لتحسين معالجة هذه المياه العادمة والمساعدة في الاحتفاظ بالألياف أثناء عملية صناعة الورق.

4.3.1. مساعدة الاحتفاظ

يمكن أن تساعد HMW APAM في زيادة الاحتفاظ بالألياف والحشو في عملية صناعة الورق ، مما يؤدي إلى ورق عالية الجودة وتقليل كمية المواد الخام اللازمة. إنه يعزز كفاءة آلة الورق من خلال تعزيز تكوين روابط أقوى بين الألياف والحشو.

4.3.2. معالجة مياه الصرف الصحي

بالإضافة إلى تحسين إنتاج الورق ، تلعب HMW APAM أيضًا دورًا في علاج مياه الصرف الصحي الناتجة أثناء عملية التصنيع. إنه يساعد في إزالة المواد الصلبة المعلقة والملوثات الأخرى ، مما يضمن أن يتم تفريغ الماء أو إعادة استخدامه بأمان.

4.4. صناعة النفط والغاز

تستخدم صناعة النفط والغاز HMW APAM في مختلف التطبيقات ، من الحفر إلى تعزيز استرداد النفط ، للمساعدة في إدارة استخدام المياه والنفايات الثانوية بشكل فعال.

4.4.1. حفر الطين الإضافة

أثناء عمليات الحفر ، تتم إضافة HMW APAM إلى حفر الطين لتحسين لزوجته والمساعدة في التحكم في خصائص تدفق السائل. هذا يضمن حفرًا أكثر كفاءة ويساعد على منع فقدان السوائل في التكوينات الصخرية المحيطة.

4.4.2. تعزيز استرداد الزيت

في تقنيات استرداد الزيت المعزز (EOR) ، يتم استخدام HMW APAM للمساعدة في تحسين استخراج الزيت عن طريق تقليل التوتر البيني بين الزيت والماء ، مما يسهل إزاحة الزيت وزيادة معدلات الاسترداد. هذا يؤدي إلى تحسين استخدام الموارد وعمليات استخراج النفط أكثر كفاءة.

4.5. زراعة

تركز التطبيقات الزراعية لـ HMW APAM على تحسين جودة التربة وإدارة المياه ، والمساهمة في ممارسات الزراعة الأكثر استدامة.

4.5.1. تكييف التربة

يستخدم HMW APAM لتكوين التربة عن طريق تحسين قدرتها على الاحتفاظ بالمياه وتقليل التآكل. إنه يساعد على تثبيت بنية التربة ، وضمان الاحتفاظ بالمياه بشكل أكثر فعالية في المناطق القاحلة أو شبه القاحلة ، ومنع تآكل التربة أثناء هطول الأمطار.

4.5.2. معالجة مياه الري

في أنظمة الري الزراعية ، يتم استخدام HMW APAM لعلاج المياه لإزالة المواد الصلبة المعلقة والطحالب والملوثات الأخرى. هذا يساعد على تحسين جودة مياه الري ويمكن أن يزيد من عائدات المحاصيل من خلال ضمان استلام النباتات مياه أنظف.

5. فوائد استخدام البولي أكريلاميد الأنيوني العالي الجزيئي

إن استخدام البولي أكريلاميد الأنيوني العالي (HMW APAM) يجلب مجموعة واسعة من المزايا ، مما يجعلها أداة أساسية في المياه والمياه العادمة عبر الصناعات. هذه الفوائد لا تحسن الكفاءة فحسب ، بل تقلل أيضًا من الآثار البيئية وتكاليف التشغيل.

5.1. تحسين كفاءة الترسيب

واحدة من الفوائد الأساسية لاستخدام HMW apam flocculants هي التعزيز الكبير في كفاءة الترسيب. تخلق سلاسل البوليمر الطويلة من HMW APAM FLOCs كبيرة أو كثيفة تستقر أسرع من FLOCs الأصغر أو الأضعف ، مما يؤدي إلى توضيحات أسرع وإزالة أكثر كفاءة للمواد الصلبة المعلقة. هذا يقلل من الوقت اللازم للترسيب ويزيد من الإنتاجية في مرافق العلاج ، مما يجعل العمليات أكثر كفاءة.

5.2. وضوح المياه المعززة

إن تجميع الجزيئات الدقيقة في FLOCs أكبر يحسن بشكل كبير وضوح الماء. سواء في معالجة المياه البلدية أو معالجة مياه الصرف الصناعية ، تؤدي إزالة المواد الصلبة والملوثات المعلقة إلى مياه أكثر نظافة واضحة. هذا مهم بشكل خاص للصناعات التي تتطلب نفايات عالية الجودة ، مثل معالجة مياه الشرب ، وتصنيع الورق ، ومعالجة الأغذية.

5.3. خفض حجم الحمأة

استخدام HMW Apam flocculants لا يعزز الترسيب فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى حمأة أكثر إحكاما وكثافة. هذا يقلل من الحجم الكلي للحمأة الناتجة خلال عملية العلاج. الكميات الأصغر من الحمأة تعني تكاليف التخلص المنخفض وانخفاض التأثير البيئي ، حيث أن مساحة أقل مطلوبة للتخزين أو تعبئة الأرض.

5.4. فعالية التكلفة

يمكن أن تكون عوامل البولي أكريلاميد عالية الوزن الجزيئي أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل من خلال تحسين كفاءة عملية معالجة المياه. يقلل الترسيب بشكل أسرع ووضوح الماء المعزز من الحاجة إلى مواد كيميائية أو طاقة أو معالجة إضافية. علاوة على ذلك ، فإن حجم الحمأة المخفض يعني إدارة نفايات أقل ، مما قد يؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل.

5.5. الفوائد البيئية

باستخدام HMW Apam flocculants يساهم في ممارسات معالجة المياه أكثر استدامة. من خلال تحسين كفاءة الترسيب ، تقلل هذه السلطات من الحاجة إلى إضافات كيميائية واستهلاك الطاقة ، مما يؤدي إلى انبعاثات كربونية أصغر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انخفاض حجم الحمأة ومعالجة مياه الصرف الصحي الأكثر كفاءة يقلل من التأثير البيئي للتخلص من النفايات ، مما يضمن الامتثال للوائح البيئية الصارمة بشكل متزايد.

6. أنواع البولي أكريلاميد الأنيوني

لاوني بولي أكريلاميد (APAM) لا تعد حليقة واحدة تناسب الجميع. أنها تأتي في تركيبات مختلفة مصممة لتطبيقات محددة ومتطلبات الأداء. يمكن أن يساعد فهم الأنواع المختلفة للمستخدمين في اختيار المنتج المناسب لاحتياجاتهم.

6.1. بناء على الوزن الجزيئي

يؤثر الوزن الجزيئي للبولي أكريلاميد الأنيوني بشكل كبير على قدرته المذهلة. تميل عمليات التسخات ذات الأوزان الجزيئية الأعلى إلى تكوين FLOCs أكبر وأكثر قوة ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب معدلات ترسيب عالية وتعزيز وضوح المياه. على النقيض من ذلك ، قد تكون حالات انخفاض الوزن الجزيئي أكثر ملاءمة للحالات التي يلزم فيها التلبد السريع ولكن القوة المرتفعة غير الضرورية.

الوزن الجزيئي المرتفع (HMW): مثالي لمعالجة مياه الصرف الصناعية ، وعمليات التعدين ، ومعالجة المياه البلدية ، حيث هناك حاجة إلى حدوث عوامل كثيفة وسريعة.

الوزن الجزيئي المنخفض (LMW): يستخدم في التطبيقات حيث تكون هناك حاجة إلى عملية تلبد أسرع ، ولكن الكثافة وسرعة التسوية ليست مهمة ، كما هو الحال في بعض عمليات المعالجة الزراعية أو الأصغر حجماً.

6.2. بناء على كثافة الشحن

تشير كثافة الشحنة للمشتتة إلى عدد المجموعات المشحونة (عادة ما تكون سلبية) موجودة على سلسلة البوليمر لكل وحدة بطول. تلعب كثافة الشحنة دورًا مهمًا في تحديد كيفية تفاعل السطوح مع الجزيئات المعلقة في الماء.

كثافة الشحنة العالية: تكون عمليات التزحلق ذات كثافة شحنة عالية فعالة في علاج المياه ذات التعكر العالي أو المواد الصلبة المعلقة ، حيث يمكنها تحييد الشحنات على الجسيمات بسرعة وتشكيل FLOCs قوية.

كثافة الشحن المنخفضة: تكون هذه السلطات أكثر ملاءمة لعلاج المياه ذات التعكر المنخفض أو في العمليات التي لا تتطلب قوة عالية للغاية. عادة ما يتم استخدامها حيث يلزم تجميع جسيمات أكثر دقة وأكثر حساسية.

6.3. بناءً على الشكل المادي (مسحوق صلب)

تتوفر عوامل البولي أكريلاميد الأنيونية بشكل شائع بأشكال مادية مختلفة ، والأكثر شيوعًا هو المسحوق الصلب. يؤثر شكل المذهل على خصائص معالجته وخلطه وحله.

شكل المسحوق: هذا هو الشكل الأكثر شيوعًا للتطبيقات الصناعية والكبيرة. من السهل نقل المسحوق وتخزينه ولكنه يتطلب خلطًا شاملاً مع الماء لإذابة وتنشيط المهرج.

شكل المستحلب: بالنسبة للتطبيقات التي تكون فيها سهولة التعامل والانحلال الأسرع حاسمة ، يتم استخدام تركيبات المستحلب في بعض الأحيان. هذه أشكال قائمة على السائل تتيح سهولة الجرعات والخلط ، وخاصة في الأنظمة الآلية.

7. كيفية اختيار flocculant الأيمن

يعد اختيار المهرج الصحيح لتطبيق معين للمياه أو معالجة مياه الصرف الصحي أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الأمثل. تؤثر العديد من العوامل على اختيار flocculant ، بما في ذلك جودة المياه ، وأهداف المعالجة ، والاعتبارات البيئية. فيما يلي العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار الفتات ذات الوزن الجزيئي العالي الجزيئي ، flocculant (HMW APAM).

7.1. تقييم خصائص المياه/مياه الصرف

قبل اختيار مهرجان ، من الضروري تقييم خصائص الماء أو مياه الصرف الصحي. تشمل العوامل الرئيسية لتقييم:

7.1.1. التعكر

يشير التعكر إلى الغيوم أو الضرورة التي تسببها المواد الصلبة المعلقة. غالبًا ما يشير التعكر العالي إلى تركيز عالٍ من الجزيئات ، والذي يتطلب تلويبيًا فعالًا. في هذه الحالات ، قد تكون هناك حاجة إلى تجميع الجسيمات ذات الوزن الجزيئي العالي وكثافة الشحن لتجميع الجسيمات وتسويتها بكفاءة.

تعكر عالي: استخدم المهرجانات ذات الوزن الجزيئي الأعلى وكثافة الشحن لتشكيل FLOCs قوية وكبيرة.

تعكر منخفض: قد يكون انخفاض الوزن الجزيئي منخفضًا كافيًا للتلبد بشكل أسرع دون الحاجة إلى تكوين Flocs كثيفة.

7.1.2. مستوى الرقم الهيدروجيني

يؤثر مستوى درجة الحموضة في الماء على عملية التلبد. قد تفقد بعض عمليات التذمر فعاليتها في ظل الظروف الحمضية أو الأساسية. من المهم اختيار مهرجان يعمل بشكل جيد في نطاق الأس الهيدروجيني المحدد للمياه التي يتم علاجها.

الرقم الهيدروجيني المحايد (7): تعمل معظم عمليات التذمر بشكل جيد في ظروف الرقم الهيدروجيني المحايدة.

الظروف الحمضية أو القلوية: إذا كان الماء شديد الحماس أو القلوي ، فقد تكون هناك حاجة إلى مضغات متخصصة ، أو قد يلزم تعديل الرقم الهيدروجيني قبل العلاج.

7.1.3. وجود مواد كيميائية أخرى

يمكن أن يؤثر وجود مواد كيميائية أو مواد أخرى في الماء ، مثل الزيوت أو الشحوم أو المعادن الثقيلة ، على عملية التلبد. غالبًا ما تكون عمليات التزوير البولي أكريلاميد الأنيونية عالية الجزيئي فعالة في البيئات الصناعية حيث تكون هذه الملوثات شائعة ، ولكن هناك حاجة إلى تقييم دقيق للتفاعلات الكيميائية.

النفط والشحوم: قد يكون HMW APAM فعالًا في تجميع الزيوت والشحوم ، ولكن قد تكون الخطوات الإضافية لعلاج ما قبل المعالجة ضرورية في بعض الحالات.

المعادن الثقيلة: في معالجة مياه الصرف الصحي ، يجب تقييم التفاعل بين المواد السطحية والأيونات المعدنية لضمان إزالة الملوثات المعدنية دون استخدام كيميائي مفرط.

7.2. اختبار جرة واختيار السخرية

اختبار JAR هو إجراء مختبري شائع يستخدم لتحديد أكثر انخراط فعالية لتطبيق معين. أثناء اختبار الجرة ، يتم التعامل مع عينات المياه بجرعات متفاوتة من المواد الغذائية المختلفة لمراقبة أدائها من حيث حجم Floc ، ووقت الاستقرار ، ووضوح الماء.

إجراء الاختبار: يتم خلط عينة الماء بتركيزات مختلفة من flocculant ، ويلاحظ تكوين Floc الناتج وسلوك الترسيب.

اختيار flocculant: يتم اختيار أكثر فاعلية فعالية بناءً على قدرتها على تكوين FLOCs قوية وكثيفة تستقر بسرعة وتوضيح الماء بكفاءة.

يساعد اختبار JAR في تحديد النوع الأمثل والجرعة وطريقة التطبيق للظروف المحددة للمياه أو مياه الصرف الصحي التي يتم علاجها.

8. جرعة وتطبيق أساليب التطبيق

تعتبر أساليب الجرعة والتطبيق ذات الخزانات الجزيئية البولي أكريلاميد العالية (HMW APAM) عوامل حاسمة تؤثر على فعالية وكفاءة عملية التلبد. تضمن الجرعات المناسبة أن يعمل المذهل على النحو الأمثل دون إهدار الموارد أو التسبب في مشكلات تشغيلية.

8.1. جرعة

تعتمد الجرعة الصحيحة لـ HMW APAM flocculant على عدة عوامل ، بما في ذلك نوع الماء الذي يتم علاجه ، وتركيز المواد الصلبة المعلقة ، والمفادلة المحددة المستخدمة. إذا لم يتم تطبيق القليل جدًا ، فقد يكون التلبد غير فعال ، مما يؤدي إلى سوء الترسيب وجودة المياه. على العكس من ذلك ، يمكن أن تؤدي الجرعات الزائدة إلى تكوين FLOC المفرط ، والتي قد يكون من الصعب إزالتها أو قد تسبب مشاكل أثناء عمليات المعالجة الإضافية.

نطاق الجرعة: عادةً ما يتم قياس جرعة التزحلق بالملليغرام لكل لتر (ملغ/لتر). يجب تحديد الجرعة الدقيقة بناءً على اختبار جرة ، ولكن الجرعات النموذجية للتطبيقات البلدية والصناعية تتراوح من 1 إلى 50 ملغ/لتر ، اعتمادًا على نوع الماء وتركيز الملوثات.

التقليل من الجرعات مقابل الجرعات الزائدة: قد يؤدي التقليل من الجرعات إلى سوء تكوين FLOC ، في حين أن الجرعات الزائدة يمكن أن تسبب FALOC المفرط يصعب الندى ، مما يزيد من حجم الحمأة. من المهم إيجاد التوازن الأمثل.

8.2. طرق التطبيق

يمكن تطبيق عمليات التذمر بطرق مختلفة اعتمادًا على الاحتياجات المحددة لعملية العلاج. يكمن مفتاح التطبيق الناجح في الاختلاط والتنشيط والجرعة بشكل صحيح.

8.2.1. الجرعات المستمرة

في أنظمة معالجة المياه الصناعية والكبيرة ، يتم استخدام أنظمة الجرعات المستمرة بشكل شائع. يتم إدخال flocculant في نظام المعالجة بمعدل يتم التحكم فيه ، مما يضمن إضافته باستمرار بكميات مناسبة حيث يتدفق الماء عبر محطة المعالجة.

مضخات الحقن: عادة ما تستخدم هذه لجرعات دقيقة ومستمرة من المهرج في تيار الماء.

الجرعات النسبية: في بعض الأنظمة ، يتم تعديل الجرعات بناءً على معدل التدفق أو تركيز الملوثات ، مما يضمن استخدام المذهل بكفاءة في جميع الأوقات.

8.2.2. جرعات الدُفعة

بالنسبة للعمليات الأصغر على نطاق أو مهام علاجية محددة ، يمكن استخدام جرعات الدُفعات. في هذه الطريقة ، تتم إضافة كمية محددة من flocculant إلى حجم معروف من الماء في خزان معالجة الدُفعات. ثم يتم تقليب الخليط للسماح بالتلبس المناسب قبل مزيد من المعالجة.

خلط الدُفعات: بعد إضافة السطوح إلى الماء ، يتم خلطه جيدًا (عادةً ما يستخدم خلاطًا ميكانيكيًا أو عن طريق التحريك اللطيف) لضمان تشتت الحشائش بالتساوي ويتفاعل مع الجسيمات المعلقة.

وقت الاستبقاء: تتضمن عملية الدُفعات عادةً وقتًا قصيرًا للاحتفاظ بالسماح لـ Floc بالتشكيل ، وبعد ذلك يخضع الماء للترسيب أو الترشيح.

8.3. الخلط والتفعيل المناسب

لضمان عمل المذهل بشكل فعال ، يجب تنشيطه بشكل صحيح قبل الاستخدام. بالنسبة للأشكال الصلبة أو المسحوق من HMW APAM ، يتضمن التنشيط عادةً إذابة المهرج في الماء لإنشاء محلول. من المهم خلط المذهل تمامًا لمنع التشكيك أو عدم الحفاظ عليه.

وقت الذوبان: اعتمادًا على الصيغة ، قد يحتاج المذهل إلى أي مكان من 15 دقيقة إلى عدة ساعات لتذوب تمامًا. غالبًا ما تتطلب عمليات التزحلق على الوزن الجزيئي عالية الخلط أبطأ لمنع القص وتلف سلاسل البوليمر الطويلة.

ما قبل الاختلاط: تستخدم بعض الأنظمة مرحلة ما قبل الاختلاط أو تكييف لترطيب البوليمر وإعدادها للأداء الأمثل. هذا يضمن أن البوليمر رطب وتنشيطه بالكامل قبل إدخاله في تيار الماء.