1. O que são floculantes, coagulantes e condicionadores?
Esses agentes podem ser divididos nas seguintes categorias de acordo com os diferentes usos no tratamento de filtração por prensa de lodo:
Floculante: às vezes chamado de coagulante, pode ser usado como um meio para fortalecer a separação sólido-líquido, usado em tanques de sedimentação primária, tanques de sedimentação secundária, tanques de flotação e tratamento terciário ou processo de tratamento avançado.
Auxiliar de coagulação: Floculantes auxiliares desempenham um papel para aumentar o efeito de coagulação.
Condicionador: Também conhecido como agente desidratante, é usado para condicionar o lodo restante antes da desidratação, e suas variedades incluem alguns dos floculantes e coagulantes mencionados acima.
2. Floculante
Floculantes são uma classe de substâncias que podem reduzir ou eliminar a estabilidade de precipitação e a estabilidade de polimerização de partículas dispersas em água, além de fazer com que as partículas dispersas se aglomerem e floculem em agregados para remoção.
De acordo com a composição química, os floculantes podem ser divididos em floculantes inorgânicos e floculantes orgânicos.
Floculantes inorgânicos
Os floculantes inorgânicos tradicionais são sais de alumínio de baixo peso molecular e sais de ferro. Os sais de alumínio incluem principalmente sulfato de alumínio (AL2(SO4)3∙18H2O), alúmen (AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O), aluminato de sódio (NaALO3). Os sais de ferro incluem principalmente cloreto férrico (FeCL3∙6H2O), sulfato ferroso (FeSO4∙6H2O) e sulfato férrico (Fe2(SO4)3∙2H2O).
De modo geral, os floculantes inorgânicos têm as características de fácil disponibilidade de matérias-primas, preparação simples, baixo preço e efeito de tratamento moderado, por isso são amplamente utilizados no tratamento de água.
Floculante de polímero inorgânico
Os polímeros de Al(III) e Fe(III) à base de hidroxila e oxigênio serão posteriormente combinados em agregados, que serão mantidos na solução aquosa sob certas condições, e seu tamanho de partícula estará na faixa nanométrica. Resultado da alta dosagem.
Comparando suas taxas de reação e polimerização, a reação do polímero de alumínio é mais suave e a forma é mais estável, enquanto o polímero hidrolisado do ferro reage rapidamente e perde facilmente a estabilidade e precipita.
As vantagens dos floculantes poliméricos inorgânicos se refletem na sua maior eficiência em relação aos floculantes tradicionais, como sulfato de alumínio e cloreto férrico, e no seu menor custo em relação aos floculantes poliméricos orgânicos. Atualmente, o policloreto de alumínio tem sido utilizado com sucesso em diversos processos de tratamento de água de abastecimento, efluentes industriais e esgotos urbanos, incluindo pré-tratamento, tratamento intermediário e tratamento avançado, e vem se tornando gradualmente um floculante comum. No entanto, em termos de morfologia, grau de polimerização e correspondente efeito de coagulação-floculação, os floculantes poliméricos inorgânicos ainda se encontram em uma posição intermediária entre os floculantes tradicionais de sais metálicos e os floculantes poliméricos orgânicos.
Cloreto de polialumínio, PAC, MSDS policloreto de alumínio, CAS nº 1327 41 9, policloreto de alumínio, PAC, produto químico para tratamento de água, policloreto de alumínio, conhecido como PAC, possui a fórmula química ALn(OH)mCL3n-m. O PAC é um eletrólito multivalente que pode reduzir significativamente a carga coloidal de impurezas argilosas (múltiplas cargas negativas) na água. Devido à grande massa molecular relativa e à forte capacidade de adsorção, os flocos formados são maiores e o desempenho de floculação e sedimentação é superior ao de outros floculantes.
O policloreto de alumínio possui alto grau de polimerização, e a agitação rápida após a adição pode reduzir significativamente o tempo de formação dos flocos. O policloreto de alumínio (PAC) é menos afetado pela temperatura da água e funciona bem em baixas temperaturas. Reduz menos o pH da água e a faixa de pH aplicável é ampla (pode ser usada na faixa de pH = 5 a 9), portanto, não é necessário adicionar agente alcalino. A dosagem de PAC é pequena, a quantidade de lama produzida também é pequena, o uso, o gerenciamento e a operação são mais convenientes, além de ser menos corrosivo para equipamentos e tubulações. Portanto, o PAC tende a substituir gradualmente o sulfato de alumínio no tratamento de água, e sua desvantagem é que seu preço é mais alto do que o dos floculantes tradicionais.
Além disso, do ponto de vista da química da solução,PAC policloreto de alumínioÉ o produto intermediário cinético do processo de reação de hidrólise-polimerização-precipitação do sal de alumínio, que é termodinamicamente instável. Geralmente, os produtos de PAC líquidos devem ser usados em um curto período de tempo (os produtos sólidos têm desempenho estável). , podendo ser armazenado por mais tempo). A adição de alguns sais inorgânicos (como CaCl2, MnCl2, etc.) ou macromoléculas (como álcool polivinílico, poliacrilamida, etc.) pode melhorar a estabilidade do PAC e aumentar a capacidade de coesão.
Em termos de processo de produção, um ou vários ânions diferentes (como SO42-, PO43-, etc.) são introduzidos no processo de fabricação do PAC, e a estrutura do polímero e a distribuição morfológica podem ser alteradas até certo ponto pela polimerização, melhorando assim a estabilidade e a eficácia do PAC; se outros componentes catiônicos, como Fe3+, forem introduzidos no processo de fabricação do PAC para fazer Al3+ e Fe3+ polimerizados hidroliticamente escalonados, o ferro polialumínio floculante composto pode ser obtido.
Floculante de polímero orgânico
Floculantes poliméricos orgânicos sintéticos são compostos principalmente por polipropileno e polietileno, como poliacrilamida e polietilenoimina. Esses floculantes são macromoléculas lineares solúveis em água. Cada macromolécula consiste em muitas unidades repetidas contendo grupos carregados, por isso também são chamados de polieletrólitos. Aqueles que contêm grupos carregados positivamente são polieletrólitos catiônicos, e aqueles que contêm grupos carregados negativamente são polieletrólitos aniônicos, que não contêm grupos carregados nem positivos nem negativos, sendo chamados de polieletrólitos não iônicos.
Atualmente, os floculantes poliméricos mais utilizados são os aniônicos, que desempenham apenas o papel de auxiliar na coagulação de impurezas coloidais com carga negativa na água. Frequentemente, não podem ser usados isoladamente, sendo utilizados em combinação com sais de alumínio e sais de ferro. Os floculantes catiônicos podem desempenhar o papel de coagulação e floculação simultaneamente e são usados isoladamente, por isso se desenvolveram rapidamente.
Atualmente, polímeros não iônicos de poliacrilamida são utilizados com mais frequência em meu país, frequentemente em combinação com sais de ferro e alumínio. O efeito de neutralização elétrica dos sais de ferro e alumínio sobre partículas coloidais e a excelente função de floculação dos floculantes poliméricos são utilizados para obter efeitos de tratamento satisfatórios. A poliacrilamida possui as características de menor dosagem, rápida velocidade de coagulação e flocos grandes e tenazes em uso. 80% dos floculantes poliméricos orgânicos sintéticos produzidos atualmente em meu país são este produto.
Poliacrilamida PAM, usos de polieletrólito, pó catiônico de polieletrólito, polieletrólito catiônico, polímero catiônico, poliacrilamida catiônica é o floculante polimérico orgânico sintético mais amplamente utilizado, polieletrólito, e às vezes é usado como coagulante. A matéria-prima para a produção de poliacrilamida é a poliacrilonitrila CH2=CHCN. Sob certas condições, a acrilonitrila é hidrolisada para formar acrilamida, e a acrilamida é então submetida à polimerização em suspensão para obter poliacrilamida. A poliacrilamida é uma resina solúvel em água, e os produtos são soluções aquosas sólidas e viscosas granulares com uma determinada concentração.
A forma atual de poliacrilamida presente na água é a espiral aleatória. Como a espiral aleatória possui um determinado tamanho de partícula e alguns grupos amida em sua superfície, ela pode desempenhar uma capacidade de ligação e adsorção correspondente, ou seja, possui um determinado tamanho de partícula e uma certa capacidade de floculação.
No entanto, como a longa cadeia de poliacrilamida é enrolada em uma espiral, seu alcance de ligação é pequeno. Após a conexão dos dois grupos amida, a interação é anulada mutuamente e dois sítios de adsorção são perdidos. Além disso, alguns dos grupos amida são envolvidos pela estrutura espiral. Seu interior não consegue entrar em contato com as partículas de impurezas presentes na água e adsorvê-las, impedindo que sua capacidade de adsorção seja plenamente utilizada.
Para separar novamente os grupos amida ligados e expor os grupos amida ocultos para o exterior, tenta-se estender a bobina aleatória adequadamente e até mesmo adicionar alguns grupos com cátions ou ânions à longa cadeia molecular, melhorando a adsorção e a capacidade de ligação em ponte, bem como o efeito de neutralização e compressão elétrica da dupla camada elétrica. Dessa forma, uma série de floculantes ou coagulantes de poliacrilamida com diferentes propriedades são derivados com base no PAM.
No tratamento de coagulação de águas residuais, às vezes um único floculante não consegue atingir um bom efeito de coagulação, sendo frequentemente necessário adicionar alguns agentes auxiliares para melhorar o efeito. Este agente auxiliar é chamado de auxiliar de coagulação. Os coagulantes comumente utilizados são cloro, cal, ácido silícico ativado, cola de osso e alginato de sódio, carvão ativado e diversas argilas.
Alguns coagulantes em si não desempenham um papel na coagulação, mas, ao ajustar e melhorar as condições de coagulação, auxiliam os floculantes a produzir efeitos de coagulação. Alguns coagulantes participam da formação de flocos, melhoram a estrutura dos flocos e podem transformar os flocos finos e soltos produzidos por floculantes inorgânicos em flocos grossos e compactos.
4. Condicionador
Os condicionadores, também conhecidos como agentes desidratantes, podem ser divididos em duas categorias: condicionadores inorgânicos e condicionadores orgânicos. Os condicionadores inorgânicos são geralmente adequados para filtração a vácuo e filtração de placas e estruturas de lodo, enquanto os condicionadores orgânicos são adequados para desidratação centrífuga e desidratação de lodo por filtro de correia.
5.a relação entrefloculantes, coagulantes e condicionadores
O agente desidratante é o agente adicionado antes da desidratação do lodo, ou seja, o agente condicionador do lodo, portanto, o significado de agente desidratante e agente condicionador é o mesmo. A dosagem do agente desidratante ou condicionador é geralmente calculada como uma porcentagem do peso dos sólidos secos do lodo.
Floculantes são usados para remover sólidos em suspensão em esgotos e são agentes importantes na área de tratamento de água. A dosagem de floculante é geralmente expressa pela quantidade adicionada por unidade de volume da água a ser tratada.
A dosagem de agente desidratante (agente condicionador), floculante e auxiliar de coagulação pode ser chamada de dosagem. O mesmo agente pode ser usado como floculante no tratamento de esgoto e como condicionador ou agente desidratante no tratamento de excesso de lodo.
Coagulantes são chamados de coagulantes quando são usados como floculantes no tratamento de água. Os mesmos coagulantes geralmente não são chamados de coagulantes no tratamento de excesso de lodo, mas são chamados coletivamente de condicionadores ou agentes desidratantes.
Ao usar umfloculanteComo a quantidade de sólidos suspensos na água é limitada, para que o contato total entre o floculante e as partículas suspensas seja alcançado, as instalações de mistura e reação precisam ser equipadas com tempo suficiente. Por exemplo, a mistura leva de dezenas de segundos a vários minutos, e a reação leva de 15 a 30 minutos. Quando o lodo é desidratado, geralmente leva apenas algumas dezenas de segundos desde a adição do condicionador até a entrada do lodo na máquina desidratadora, ou seja, apenas o processo de mistura é equivalente ao do floculante, e não há tempo de reação, e a experiência também demonstrou que o efeito do condicionamento aumentará com a permanência. Diminuiu com o tempo.
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Extraído de Bjx.com
Horário da publicação: 09/07/2022