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创建于04.03
O papel da poliacrilamida catiônica no tratamento de água
A poliacrilamida catiônica (CPAM), como um agente eficiente no tratamento de água, desempenha um papel importante no tratamento de esgoto, desidratação de lodo, purificação de água potável e outras áreas. Neste artigo, as propriedades químicas, o mecanismo de ação e a aplicação da CPAM no tratamento de água foram sistematicamente descritos, e as tendências futuras de desenvolvimento da CPAM também foram discutidas.
1.Introdução
Com o rápido desenvolvimento da industrialização e da urbanização, a poluição dos recursos hídricos está se tornando cada vez mais grave, e tecnologias de tratamento de água eficientes e ecologicamente corretas têm se tornado um foco de pesquisa. A poliacrilamida catiônica (CPAM), como floculante polimérico, tem sido amplamente utilizada na área de tratamento de água devido às suas características de carga e estrutura molecular únicas.
2.Propriedades químicas da poliacrilamida catiônica
O CPAM é um polímero solúvel em água preparado pela copolimerização de monômero de acrilamida e monômero catiônico (como o cloreto de dimetil dialil amônio). Com um grande número de grupos carregados positivamente na cadeia molecular, apresenta as seguintes características:
Alta densidade de carga: há um grande número de grupos catiônicos, como sais de amônio quaternário, na cadeia molecular
Estrutura de cadeia molecular longa: o peso molecular geralmente está entre 5 milhões e 15 milhões
Boa solubilidade em água: facilmente solúvel em água para formar uma solução viscosa
Ampla adaptabilidade de pH: desempenho estável em uma ampla faixa de pH
3.Mecanismo de ação do CPAM no tratamento de água
3.1 Neutralização de carga
A maioria das partículas e coloides em suspensão no esgoto possui carga negativa. O CPAM neutraliza essas cargas negativas por meio de seus grupos catiônicos para reduzir a repulsão eletrostática entre as partículas e promover a aglomeração das mesmas.
3.2 Ponte de adsorção
A longa cadeia molecular do CPAM pode formar uma "ponte" entre múltiplas partículas, conectando partículas pequenas em flocos maiores por meio de adsorção física e melhorando o desempenho da sedimentação.
3.3 Função de ondulação da rede
A alta concentração de CPAM pode formar uma estrutura de rede tridimensional na água, e as pequenas partículas podem ser capturadas por ação mecânica para formar um floco denso.
4.A aplicação específica do CPAM no tratamento de água
4.1 Tratamento de Esgoto
No tratamento de esgoto municipal e águas residuais industriais, o CPAM é usado principalmente para:
Tratamento primário: sedimentação acelerada de sólidos em suspensão
Tratamento secundário: Melhorar a eficiência da separação sólido-líquido após o tratamento biológico
Tratamento terciário: remoção profunda de contaminantes residuais na água
4.2 Desidratação de lodo
O CPAM desempenha um papel fundamental no condicionamento do lodo:
Melhorar o desempenho da desidratação de lodo
Melhorar a capacidade de processamento do equipamento de desidratação
Reduzir o teor de umidade do bolo de lama (até 60-80%)
Reduza os custos de processamento subsequentes
4.3 Tratamento de Água Potável
No processo de purificação de água potável, o CPAM pode ser usado para:
Remover substâncias coloidais e pequenas partículas da água
Reduz a turbidez e a croma da água
Reduzir a geração de subprodutos de desinfecção
4.4 Tratamento especial de águas residuais
O CPAM se destaca no tratamento dos seguintes efluentes especiais:
Águas residuais de papel: remoção eficaz de lignina e fibras finas
Águas residuais de impressão e tingimento: efeito de descoloração é notável
Águas residuais do processamento de alimentos: Tratamento de águas residuais com alta carga orgânica
Águas residuais de mineração: Tratamento de águas residuais contendo íons de metais pesados
5.Vantagens e limitações do CPAM
5.1 Vantagens
O efeito do tratamento é bom e o floco é grande e denso
Ampla gama de aplicações, forte adaptabilidade a diferentes qualidades de água
Dosagem pequena, baixo custo operacional
Sem efeitos colaterais tóxicos, ecologicamente correto
5.2 Limitações
O efeito de remoção da matéria orgânica dissolvida é limitado
A dosagem excessiva pode levar à deterioração da qualidade da água
Os resíduos de alguns monômeros podem representar um risco à saúde
6. Tendência de desenvolvimento futuro
Com a melhoria dos requisitos de proteção ambiental e o avanço da tecnologia de tratamento de água, o desenvolvimento do CPAM mostra as seguintes tendências:
Síntese verde: desenvolver processos de preparação mais ecológicos para reduzir resíduos de monômeros
Resposta inteligente: Desenvolver CPAM de pH, temperatura e outras respostas ambientais
Modificação de compósito: Desempenho melhorado pela copolimerização com outros monômeros funcionais
Dosagem de precisão: Dosagem inteligente combinada com monitoramento online
7.Conclusão
Como um agente de tratamento de água eficiente e econômico, a poliacrilamida catiônica desempenha um papel insubstituível na melhoria da qualidade da água e na proteção dos recursos hídricos. Com a inovação tecnológica contínua, o CPAM certamente apresentará uma perspectiva de aplicação mais ampla na área de tratamento de água. Pesquisas futuras devem se concentrar na melhoria do desempenho do produto, na redução de riscos ambientais e na exploração de seu potencial de aplicação em novos processos de tratamento de água.
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