مستحلب سي بي إيه إم في مياه الصرف الصحي

تعتمد آلية معالجة مستحلب البوليمر الكاتيوني المترابط سي بي إيه إم على الحمأة على التطابق الدقيق بين الخصائص الهيكلية لـ سي بي إيه إم لمستحلب المياه العادمة المتخثرة والخصائص الغروانية للحمأة (الشحنة السالبة، استقرار التشتت). 

من خلال تأثيرات تآزرية متعددة، يُحقق تكتل الحمأة، وتحسين أداء تجفيف المياه، وفصل المواد الصلبة والسائلة. فيما يلي تحليل من الجوانب التالية:

١. الأسباب الجذرية لـ دي دي اتش: صعوبة معالجة الحمأة: الاستقرار الغرواني والخصائص الهيكلية. الحمأة نظام معقد يتكون من خلايا ميكروبية، وبقايا عضوية، وجزيئات غير عضوية، وماء ملتصق. وتتمثل الصعوبات الأساسية فيما يلي:

١) الاستقرار الكهروستاتيكي للجسيمات الغروانية: تحمل أكثر من ٩٠٪ من الجسيمات العالقة في الحمأة شحنات سالبة على أسطحها نتيجة امتزاز الأنيونات (مثل الفوسفات والكربوكسيلات). يصعب على الجسيمات الاقتراب من بعضها البعض بسبب تنافر الشحنات. 

2) حاجز فيلم الترطيب: تمتص الجسيمات جزيئات الماء على أسطحها لتشكيل فيلم ترطيب، مما يعيق تكتل الجسيمات بشكل أكبر. 

3) قدرة عالية على الاحتفاظ بالمياه: إن مساحة السطح النوعية الكبيرة وبنية المسام للجسيمات الدقيقة ترتبط بقوة بكمية كبيرة من المياه، مما يجعل من الصعب تجفيفها مباشرة. 

2. آليات العمل الأساسية لمستحلب سي بي إيه إم المترابط المتداخل لمياه الصرف الصحي 

1) تحييد الشحنة والضغط ثنائي الطبقة: كسر استقرار الغرواني 

تعمل المجموعات الكاتيونية (مثل مجموعات الأمونيوم الرباعية) على السلسلة الجزيئية المترابطة لمستحلب سي بي إيه إم لمياه الصرف الصحي على تحييد الشحنات السالبة على سطح جزيئات الحمأة من خلال التجاذب الكهروستاتيكي، مما يقلل القيمة المطلقة لجهد ζ على سطح الجسيم (من -30 إلى -50 ملي فولت إلى -10 إلى 0 ملي فولت)، ويضعف بشكل ملحوظ قوة دددددد القسرية التنافرية. كما يضغط تحييد الشحنة الطبقة المزدوجة على سطح الجسيم (حيث تصبح طبقة الانتشار أرق)، مما يقلل المسافة بين الجسيمات إلى النطاق الذي تسيطر عليه قوى فان دير فالس (قوى التجاذب بين الجزيئات)، مما يخلق ظروفًا مناسبة للتكتل اللاحق. 

2) جسر الامتزاز: بناء مجمعات جسيمات-بوليمرات-جسيمات 

يجعل الهيكل المترابط السلسلة الجزيئية للمواد الكيميائية سي بي إيه إم المستخدمة في مياه الصرف الصناعي أكثر استقرارًا (مع مقاومة قص قوية)، ويمكن لمجموعات الأميد (-كون₂) على السلسلة الجزيئية امتصاص جزيئات الحمأة (بما في ذلك الغرويات والكائنات الدقيقة والمواد العضوية) من خلال الروابط الهيدروجينية وقوى فان دير فالس. تربط جزيئات السلسلة الطويلة جزيئات متفرقة متعددة في وقت واحد، مكونةً نواة تكتل ثلاثية الأبعاد من جسيم - بوليمر - جسيم. مع ازدياد عدد الجزيئات المترابطة، تنمو نواة التكتلات تدريجيًا لتصبح تكتلات كبيرة (يصل حجم جسيماتها إلى مئات الميكرونات). 

مزايا الربط المتقاطع لـ سي بي إيه إم لمستحلب تخثر مياه الصرف الصحي: بالمقارنة مع سي بي إيه إم الخطي لمستحلب تخثر مياه الصرف الصحي، فإن السلسلة الجزيئية المترابطة أقل عرضة للكسر، ولديها قدرة جسر أقوى، وتكون الكتل المتكونة أكثر إحكاما ولديها مقاومة قص أفضل. 

3) التكتل الكنسي: تغليف الجسيمات الدقيقة والماء المرتبط بها بالقوة 

عندما تصل جرعة المواد الكيميائية سي بي إيه إم من مياه الصرف الصناعي إلى تركيز معين، يمكن لسلسلة الجزيئات الشبكية المترابطة، مثل شبكة صيد السمك، أن تغلف بنشاط الجسيمات الدقيقة (مثل الغرويات النانوية) التي لم يتم تحييد شحنتها أو ربطها، مما يجبرها على الدخول في الكتل.

ويقوم هيكل الشبكة أيضًا بضغط المياه الخلالية وبعض المياه المرتبطة بالسطح في الحمأة، مما يؤدي إلى إطلاق المياه من داخل الكتل إلى الخارج (المياه الحرة)، مما يسهل عملية تجفيف المياه لاحقًا.

٤) التأثير التآزري لشكل المستحلب: تحسين كفاءة التفاعل - يتميز مستحلب سي بي إيه إم (ماء في زيت أو ماء في ماء) بقدرة تشتت أفضل من المسحوق الجاف. يذوب بسرعة ويتوزع بالتساوي في الحمأة، متجنبًا تغليف الجسيمات بالكامل أو تكتلها (مما يؤدي إلى تكتلات صغيرة) الناتجة عن التركيزات العالية الموضعية. 

يمكن للقطرات الصغيرة الموجودة في المستحلب (عادةً 1-10 ميكرومتر) الاتصال بسرعة بجزيئات الحمأة، مما يؤدي إلى تقصير وقت تفاعل تحييد الشحنة وجسر الامتصاص، وتحسين كفاءة المعالجة. 

5) تعزيز أداء تجفيف المياه: تحسين بنية التكتلات وإطلاق المياه 

تتميز الكتل المُكوّنة من مستحلب البولي إيثيلين الكاتيوني المترابط سي بي إيه إم ببنية كثيفة (مسامية منخفضة)، مما يُقلل من مساحة احتباس الماء داخل الكتل. في الوقت نفسه، ترتبط المجموعات الكاتيونية بالمواد المُحبة للماء ذات الشحنة السالبة في الحمأة، مما يُقلل من قابليتها للماء ويُعزز فصل الماء. 

يؤدي هذا التحسين الهيكلي إلى تقليل محتوى الرطوبة في كعكة الفلتر (على سبيل المثال، من 90% إلى 60% - 70%)، ويحسن قوة كعكة الفلتر، ويقلل من مشكلة تسرب كعكة الفلتر أثناء الترشيح. 

3. التأثيرات التآزرية للآليات والأهداف النهائية 

لا تعمل الآليات المذكورة أعلاه بشكل منعزل، بل هي عملية تآزرية لتحييد الشحنة أولاً وكسر الاستقرار → الامتزاز وربط الجسيمات → تكديس الكتل وتوسيع الكتل → شكل المستحلب مما يضمن تفاعلًا موحدًا. 

في النهاية، يُحقق ذلك: تحويل جزيئات الحمأة من حالة مُشتتة إلى حالة مُتجمعة (تكوين تكتلات). تحويل الماء المُقيد إلى ماء حر (تحسين أداء تجفيف المياه). 

تحسين كفاءة فصل المواد الصلبة والسائلة (سرعة ترسيب مُسرّعة ومقاومة ترشيح أقل)، مما يُمهّد الطريق لخفض الحمأة لاحقًا (مثل تجفيف المياه)، أو تثبيتها (مثل الهضم اللاهوائي)، أو معالجتها بطريقة آمنة (مثل الحرق). باختصار، يُحلّ مستحلب البولي إلكتروليت الكاتيوني المترابط سي بي إيه إم بدقة مشاكل الاستقرار الغرواني والقدرة العالية على الاحتفاظ بالماء في الحمأة من خلال تأثيرات متعددة المستويات لتنظيم الشحنات، وانطلاق الماء من الوصلات الهيكلية، وهو مُساعد فعال في معالجة الحمأة.

تُستخدم منتجات مستحلب البوليمر الكاتيوني سي بي إيه إم (مستحلب التخثر) في عملية تجفيف المياه في معالجة المواد الكيميائية سي بي إيه إم لمياه الصرف الصناعي.

يمكن لفريقنا الفني تقديم خدمة فنية مخصصة وفقًا لمعلمات مستحلب التكتل، مثل معلمات الصرف الصحي المختلفة وأنواع الصرف الصحي المختلفة.

السمات الخاصة بالصناعة

رخصة تجارية مع الحكومة

المواد الكيميائية الخطرة