استخدام البولي أكريلاميد لمعالجة مياه النفايات المتسربة في مكب النفايات أو مياه النفايات المتسربة هو طريقة معالجة فيزيائية وكيميائية شائعة. ويستخدم بشكل رئيسي كمخثر أو متخثر لتعزيز عملية التخثر / التخثر وإزالة الكولويدات والمواد الصلبة المعلقة وبعض المواد العضوية في التسريب.

فيما يلي معلومات رئيسية عن استخدام البولي أكريلاميد لمعالجة مخلفات مكب النفايات أو مياه الصرف الصحي القمامة:

مبدأ العمل:

تحييد الشحنة والجسر:

تحتوي مخلفات مكب النفايات على عدد كبير من الجسيمات الكولويدية المشحونة سلبا، والهوموس، والشظايا الميكروبية، إلخ.

البولي أكريلاميد (PAM) هو بوليمر عالي الجزيئية مع العديد من المجموعات التفاعلية على سلسلته الجزيئية (اعتمادا على النوع: الأنيونية أو الكاتيونية أو غير الأيونية).

PAM الكاتيونية: الأكثر شيوعا يستخدم لعلاج التسرب. المجموعات المشحونة إيجابيا على سلسلتها الجزيئية يمكن أن تحيد بشكل فعال الجسيمات الكولويدية المشحونة سلبا، وتقليل إمكاناتها زيتا، وتدمير استقرار الجسيمات الكولويدية، وزعزعة استقرارها.

تأثير الجسر: يمكن للسلاسل الجزيئية الطويلة لـ PAM "الجسر" بين جسيمات كولويدية متعددة مزعجة للاستقرار أو قطاعات صغيرة ، وربطها مع بعضها لتشكيل قطاعات أكبر وأكثر كثافة وأسهل الاستقرار أو الطفوف (زهور الخمر).

وظيفة الصيد والمسح الصافي: في عملية تشكيل قطاعات كبيرة ، سوف تلف وتمسح المواد الصلبة المعلقة الصغيرة والمواد المذابة جزئيا في الماء.

أهداف التطبيق الرئيسية:

تعزيز الفصل بين المواد الصلبة والسائلة: تحسين كفاءة إزالة المواد الصلبة المعلقة والكولويدات بشكل كبير عن طريق عملية التخثر والتراسب أو الطفوف الهوائي ، وتقليل الغموض واللون.

إزالة جزء من المادة العضوية: إزالة المادة العضوية التي تجمع مع الكولويدات ، والمادة المعلقة أو يمكن امتصاصها بواسطة القطع ، ويقلل من COD (بشكل رئيسي COD الكولويدية وغير القابلة للذوبان).

تحسين أداء جفاف الحمأة: في مرحلة معالجة الحمأة اللاحقة ، غالبا ما يستخدم PAM أيضًا لتكييف الحمأة لتحسين كفاءة جفاف الحمأة (انخفاض محتوى الرطوبة).

كالمعالجة المسبقة: عادة ما يكون رابط المعالجة المسبقة أو المعالجة البيوكيميائية بعد المعالجة في عملية معالجة التسرب بأكملها (مثل: المعالجة المسبقة + المعالجة الكيميائية الحيوية + المعالجة المتقدمة) ، بهدف تقليل حمولة وحدات المعالجة اللاحقة (خاصة معالجة الغشاء أو المعالجة البيولوجية) ، ومنع الانسداد ، وتحسين كفاءة المعالجة الشاملة.

اختيار نوع PAM:

PAM الكاتيونية: النوع الأكثر شيوعاً في معالجة مخلفات مكب النفايات. لأن الجسيمات الكولويدية في التسرب عادة ما تكون مشحونة سلبية ، يمكن لـ PAM الكاتيوني تحييد شحناتها بشكل فعال وممارسة تأثير جسر قوي. تحتاج الأيونية (كثافة الشحنة) إلى الاعتبار عند الاختيار. كلما كانت جودة المياه المتسربة أكثر تعقيداً وكلما ارتفع تركيز الكولويد ، فإن PAM الأكثر كاتيونية ذات أيونية أعلى عادة ما تكون مطلوبة.

PAM الأنيوني: يمكن استخدامه عندما يحتوي التسريب بشكل رئيسي على مواد صلبة معلقة مشحونة بشكل إيجابي (مثل هيدروكسيدات معدنية معينة) ، أو يمكن إضافته بعد أن يتشكل قطيع مشحون بشكل إيجابي من قبل مواد التخثر غير العضوية (مثل PAC ، PFS) لاستخدام سلاسله الطويلة للجسر. نادرا ما يستخدم لوحده في التسريب.

PAM غير الأيوني: غير حساس للتغيرات في درجة الحموضة والملوحة ، لكنه لديه قدرة ضعيفة على تحييد الشحنة. وهي مناسبة للمسربات ذات ظروف جودة المياه المعقدة ، وتقلبات درجة الحموضة الكبيرة أو الملوحة العالية ، أو عندما تكون الشحنة السطحية للجسيمات قريبة من المحايدة. وهناك عدد قليل نسبيا من التطبيقات.

المفتاح: يجب إجراء اختبارات مختبرية أو اختبارات تجريبية في الموقع لتحديد نوع PAM الأنسب والأيونية والجرعة الأمثل. تكوين التسرب معقد ومتغير (يتأثر بعمر مكب النفايات والموسم والأمطار ، إلخ) ، وليس هناك خيار عالمي.

ملاحظات التطبيق:

استخدام مع مواد التخثر غير العضوية: عادة ما لا يستخدم PAM لوحده ، ولكن جنبا إلى جنب مع مواد التخثر غير العضوية (مثل كلوريد الألومنيوم البولي ، الكبريتات البوليفيريك ، الكبريتات الحديدي ، إلخ). عموما، يتم إضافة التخثر غير العضوي أولا لتحييد الشحنة والتخثر الأولي، ثم يتم إضافة PAM للجسر لتشكيل أزهار الخزف الكبيرة والكثيفة. ترتيب وفترة الجرعة مهمة.

الحل والإعداد: PAM هو جسيم صلب أو مسحوق ، يجب أن يذوب في محلول تركيز معين (عادة 0.1٪ -0.5٪) قبل إضافته. تتطلب عملية الذوبان التحريك البطيء وحتى لتجنب التكتل ("عين الأسماك"). عدم كفاية الحل سيؤثر بشكل خطير على التأثير. يجب أن تكون المياه المذابة مياه الصنبور النظيفة أو المياه المعاد تدويرها.

نقطة الجرعة والخلط: يجب اختيار نقطة الجرعة بعد أن يكون رد فعل التخثر كافيا وقبل دخول خزان الرواسب أو خزان العوام. تتطلب ظروف خلط مناسبة (مثل خلاطات الأنابيب ، والتحريك الميكانيكي) لتشتت محلول PAM بسرعة ومتساوية ، ولكن دون قص مفرط لتدمير القطع المتشكلة.

تحسين الجرعة: القليل جدا لن يحقق التأثير. الكثير ليس مجرد هدر، ولكن قد يؤدي أيضا إلى إعادة استقرار الكولويد (انعكاس الشحنة) أو تشتت القطع، مما يجعل الصرف الصحي أكثر ضبابية. يجب تحديد الجرعة الفعالة من حيث التكلفة من خلال التجارب.

القدرة على التكيف مع نوعية المياه: قيمة درجة الحموضة ودرجة الحرارة والملوحة ونوع المادة العضوية ، إلخ ، كل ذلك سيؤثر على تأثير PAM. تتقلب نوعية مياه التسرب بشكل كبير وتتطلب مراقبة وتعديل منتظمين.

اعتبارات التلوث الثانوي: PAM نفسه لديه سمية منخفضة، ولكن أكريلاميد أحاديه هو عصبي سام. وينبغي اختيار المنتجات ذات بقايا مونومر منخفضة تلبي المعايير (مثل درجة مياه الشرب أو الشهادة البيئية). تحتوي الحمأة المعالجة على مادة PAM، ويتعين على التخلص النهائي منها (مكب النفايات، الحرق، الاستخدام الزراعي، إلخ) مراعاة الآثار البيئية ذات الصلة.

الآثار والقيود:

مزايا: عملية بسيطة نسبيا؛ يمكن بسرعة وفعالية إزالة SS، الغموض، اللون وجزء من COD؛ تحسين استقرار الحمأة وأداء الجفاف؛ تكاليف التشغيل قابلة للتحكم نسبيا (كمعالجة مسبقة).

قيود:

يزيل بشكل رئيسي الملوثات الكولويدية والمتعلقة ، وله تأثير إزالة محدود على المادة العضوية الجزيئية الصغيرة المذابة ، ونيتروجين الأمونيا ، وأيونات المعادن الثقيلة (إلا إذا تم تشكيل الرسبات وامتصاصها بواسطة القطع).

لا يمكن تحقيق التنقية الكاملة والتفريغ القياسي للمخلص ، ويجب استخدامه بالتزامن مع عمليات أخرى (مثل المعالجة البيولوجية اللاهوائية / الهوائية ، وفصل الغشاء ، والأكسدة المتقدمة ، إلخ).

يتم إنتاج كمية كبيرة من الحمأة الكيميائية ، مما يزيد من صعوبة وتكلفة معالجة الحمأة والتخلص منها.

يتأثر استهلاك المواد الكيميائية وتأثيرها بشكل كبير بتقلبات جودة المياه.

تلخيص:

البولي أكريلاميد (خاصة النوع الكاتيوني) هو مساعدة التخثر المهمة / التخثر عند معالجة مخلفات مكب النفايات. ولها آثار كبيرة في تعزيز رواسب التخثر / الطفوف الهوائي ، وإزالة الكولويدات والمواد الصلبة المعلقة ، وتحسين أداء الحمأة. لكنها ليست تكنولوجيا معالجة مستقلة ، ولكنها تعمل كوحدة معالجة مسبقة أو معالجة وسيطة لخدمة نظام معالجة التسرب بأكمله. يكمن مفتاح تطبيقه الناجح في اختيار نوع PAM المناسب والأيونية ، والتحكم بدقة في الجرعة ، وتحسين نقطة الجرعة وظروف الخلط ، والتآزر بفعالية مع مواد التخثر غير العضوية وعمليات المعالجة الأخرى. في التطبيقات العملية، يجب إجراء تجارب صارمة لتحديد معايير العملية المثلى وإيلاء الاهتمام لمشاكل معالجة الحمأة التي تولدها.