Mikä on polymeeriveden käsittely?

Mikä on polymeeri?
Polymeeritovat yhdisteitä, jotka koostuvat molekyyleistä, jotka ovat liittyneet yhteen ketjuiksi. Nämä ketjut ovat yleensä pitkiä ja niitä voidaan toistaa molekyylirakenteen koon kasvattamiseksi. Ketjun yksittäisiä molekyylejä kutsutaan monomeereiksi, ja ketjun rakennetta voidaan manipuloida tai muokata manuaalisesti tiettyjen ominaisuuksien ja ominaisuuksien saavuttamiseksi.
Monikäyttöisten mallinnussavien luominen on muunneltujen polymeerien molekyylirakenteiden sovellus. Tässä artikkelissa keskitymme kuitenkin polymeereihin teollisuudessa,erityisesti polymeerinen vedenkäsittely.

Miten polymeerejä voidaan käyttää vedenkäsittelyssä?
Polymeerit ovat erittäin hyödyllisiä jäteveden käsittelyssä. Periaatteessa näiden molekyyliketjujen tehtävänä on erottaa jäteveden kiinteä komponentti sen nestekomponentista. Kun jäteveden kaksi komponenttia on erotettu, on helpompi suorittaa prosessi päätökseen erottamalla kiinteä aine ja käsittelemällä neste, jolloin jää puhdasta vettä, jotta se voidaan hävittää turvallisesti tai muihin teollisiin sovelluksiin.
Tässä mielessä polymeeri on flokkulantti - aine, joka reagoi veteen suspendoituneiden kiinteiden aineiden kanssa muodostaen kokkareita, joita kutsutaan flokkiksi. Tämä on erittäin hyödyllistä jätevedenkäsittelyprosesseissa, joten polymeerejä käytetään usein yksinään mahdollistamaan flokkulaatio, joka poistaa helposti kiintoaineet. Parhaiden tulosten saamiseksi tästä prosessista käytetään kuitenkin usein polymeerihöytälöityjä koagulanttien kanssa.
Koagulantit vievät flokkulaatioprosessin uudelle tasolle ja keräävät flokkeja yhteen muodostaen paksun lietekerroksen, joka voidaan sitten poistaa tai käsitellä edelleen. Polymeerin flokkulaatiota voi tapahtua ennen koagulanttien lisäämistä tai sitä voidaan käyttää sähkökoagulaatioprosessin nopeuttamiseen. Koska sähkökoagulaatiolla on sekä etuja että haittoja, polymeerihöytälöintiaineiden käyttö prosessin optimoimiseksi on houkutteleva ehdotus laitosjohtajille.

Erityyppiset vedenkäsittelypolymeerit
Polymeeriveden käsittely voi toimia eri tavoin riippuen siitä, minkälaista monomeeriä käytetään polymeeriketjun muodostamiseen. Polymeerit jakautuvat yleensä kahteen laajaan luokkaan. Ne ovat kationisia ja anionisia, mikä viittaa molekyyliketjujen suhteellisiin varauksiin.

Anioniset polymeerit vedenkäsittelyssä
Anioniset polymeerit ovat negatiivisesti varautuneita. Tämä tekee niistä erityisen sopivia epäorgaanisten kiinteiden aineiden, kuten saven, lietteen tai muun maaperän flokkulointiin jäteliuoksista. Kaivosprojektien tai raskaan teollisuuden jätevedet voivat sisältää runsaasti tätä kiintoainepitoisuutta, joten anioniset polymeerit voivat olla erityisen hyödyllisiä tällaisissa sovelluksissa.

Kationiset polymeerit vedenkäsittelyssä
Suhteellisen varauksensa suhteen kationinen polymeeri on pohjimmiltaan vastakohta anioniselle polymeerille, koska sillä on positiivinen varaus. Kationisten polymeerien positiivinen varaus tekee niistä ihanteellisia orgaanisten kiintoaineiden poistamiseen jätevesiliuoksista tai -seoksista. Koska siviilijätevesiputket sisältävät yleensä suuria määriä orgaanista ainetta, kationisia polymeerejä käytetään usein kunnallisissa jätevedenpuhdistamoissa, vaikka myös maatalous- ja elintarviketeollisuuden laitokset käyttävät näitä polymeerejä.

Yleisiä kationisia polymeerejä ovat:
Polydimetyylidiallyyliammoniumkloridi, polyamiini, polyakryylihappo/natriumpolyakrylaatti, kationinen polyakryyliamidi jne.