Ein wichtiger Schritt im Abwasserreinigungsprozess ist die Koagulation und Absetzung von Schwebstoffen. Dieser Prozess basiert hauptsächlich auf chemischen Flockungsmitteln. Polymere spielen dabei eine wichtige Rolle, wie beispielsweise PAM (Polyamine). Dieser Artikel befasst sich mit gängigenPolymerflockungsmittel, die Anwendung von Polymeren als Flockungsmittel in der Abwasserbehandlung und die dahinter stehenden Funktionen.
Welche Polymerflockungsmittel werden üblicherweise verwendet?
Zu den häufig verwendeten Polymerflockungsmitteln gehören kationische Polymere, anionische Polymere und nichtionische Polymere. Diese Polymere können durch verschiedene Synthesemethoden gewonnen werden und weisen unterschiedliche kationische und verzweigte Strukturen auf. In der Praxis ist es notwendig, entsprechend den spezifischen Abwasserbedingungen geeignete Polymerflockungsmittel auszuwählen, um die beste Reinigungswirkung zu erzielen. PAM, PolyDADMAC, wird häufig in der industriellen Abwasserbehandlung eingesetzt. Polyacrylamid ist das weltweit am häufigsten verwendete Flockungsmittel. Diese wasserlöslichen Polymere sind synthetisch und können für bestimmte Anwendungen mit unterschiedlichen Molekulargewichten, Viskositäten, Ladungsgraden und Formen wie Partikeln oder Emulsionen maßgeschneidert werden. PolyDADMAC wird häufig in Leitungswasser, zur Rohwasserflockung, zur Schlammentwässerung, in der Papierindustrie sowie in der Druck- und Färbeindustrie verwendet.
Einsatz von Flockungsmitteln in der Abwasserbehandlung
Das Hauptziel der Abwasserbehandlung ist die Entfernung von Schadstoffen wie Schwebstoffen, gelösten organischen Stoffen und kolloidalen Partikeln aus dem Wasser, um die Wasserqualität zu verbessern. Flockungsmittel spielen dabei eine entscheidende Rolle. Durch den Einsatz von Flockungsmitteln können winzige Partikel und kolloidale Substanzen im Wasser zu größeren Flocken agglomerieren, die sich durch Sedimentation oder Filtration leichter entfernen lassen. Dies verbessert nicht nur die Wasserqualität, sondern steigert auch die Behandlungseffizienz und senkt die Behandlungskosten.
Warum können Polymere Flockungsmittel herstellen?
Polymere eignen sich vor allem aufgrund ihres hohen Molekulargewichts und ihrer vielfach verzweigten Struktur hervorragend als Flockungsmittel. Diese Eigenschaften ermöglichen eine bessere Adsorption des Polymers an Partikeln und die Bildung größerer Flocken, die sich schnell absetzen. Darüber hinaus können Polymere die elektrostatische Abstoßung zwischen Partikeln durch Ladungsneutralisation aufheben, wodurch sich Partikel annähern und zusammenballen können.
Der Wirkungsmechanismus von Polymeren in der Abwasserbehandlung
Der Wirkmechanismus von Polymeren als Flockungsmittel lässt sich in drei Schritte unterteilen: Ladungsneutralisation, Brückenflockung und Netzeinfang. Zunächst eliminiert das Polymer durch Ladungsneutralisation die elektrostatische Abstoßung zwischen Partikeln und ermöglicht so eine Annäherung der Partikel. Anschließend verbindet das Polymer die Partikel durch Brückenflockung zu größeren Flocken. Schließlich werden diese Flocken durch die Kehrwirkung der Netze weiter aggregiert und im Wasser abgesetzt.
Faktoren, die die Effizienz von Polymeren bei der Abwasserbehandlung beeinflussen
Die Effizienz der Polymerbehandlung von Abwasser wird von vielen Faktoren beeinflusst, darunter Polymertyp, Dosierung, pH-Wert, Temperatur und Rührgeschwindigkeit. Polymertyp und Dosierung sind dabei besonders wichtig. Verschiedene Polymertypen weisen unterschiedliche Ladungseigenschaften und Molekulargewichtsverteilungen auf. Daher ist es notwendig, für verschiedene Abwässer den passenden Polymertyp und die passende Dosierung auszuwählen, um die beste Behandlungswirkung zu erzielen. Darüber hinaus beeinflussen Faktoren wie pH-Wert, Temperatur und Rührgeschwindigkeit die Behandlungseffizienz, und die optimalen Bedingungen müssen experimentell ermittelt werden.
Polymere spielen als Flockungsmittel in der Abwasserbehandlung eine wichtige Rolle. Ein tiefgreifendes Verständnis der Wirkungsmechanismen und Einflussfaktoren von Polymeren kann wichtige theoretische Unterstützung und praktische Anleitung zur Optimierung von Abwasserbehandlungsprozessen und zur Verbesserung der Behandlungseffizienz liefern. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Umweltschutzanforderungen und der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie wird der Einsatz von Polymeren in der Abwasserbehandlung in Zukunft voraussichtlich umfassender und intensiver werden.
Veröffentlichungszeit: 26. Juni 2024