凝集剤のメカニズム - ポリアクリルアミド

In 産業廃水処理廃水には多くの微粒子が浮遊しています。これらの微粒子を除去し、水を浄化して再利用するためには、水化学添加剤 -凝集剤 (パム）これらの浮遊粒子を作るために不純物はかさ高い分子に凝縮され、沈殿します。

水中のコロイド粒子は小さく、表面は水和され、電荷を帯びて安定化しています。凝集剤を水に添加すると、凝集剤は加水分解され、荷電コロイドとその周囲のイオンが電気二重層構造を持つミセルを形成します。

投入後、急速に撹拌する方法を採用することで、水中のコロイド状不純物粒子と凝集剤の加水分解によって形成されたミセルとの衝突機会と衝突回数を増加させます。水中の不純物粒子は、凝集剤の作用によってまず安定性を失い、その後互いに凝集してより大きな粒子となり、分離装置内で沈降または浮上します。

撹拌によって生じる速度勾配Gと撹拌時間Tの積GTは、反応時間全体における粒子衝突回数を間接的に表すことができ、GT値を変化させることで凝集反応効果を制御することができます。一般的に、GT値は104～105の範囲で制御されます。不純物粒子濃度が衝突に及ぼす影響を考慮すると、GTC値は凝集効果を特徴付ける制御パラメータとして使用できます。ここで、Cは下水中の不純物粒子の質量濃度を表し、GTC値は100程度が推奨されます。

凝集剤を水中に急速に拡散させ、廃水全体と均一に混合するプロセスを混合といいます。水中の不純物粒子が凝集剤と相互作用し、電気二重層の圧縮や電気的中和などのメカニズムにより、安定性が失われたり低下したりして、微小フロックが形成されるプロセスを凝集といいます。橋渡し物質と水流の撹拌下で、吸着橋渡しや堆積物ネット捕捉などのメカニズムにより、微小フロックが凝集して大きなフロックに成長するプロセスを凝集といいます。混合、凝集、フロック形成を総称して凝集といいます。混合プロセスは通常、混合タンクで完了し、凝集とフロック形成は反応タンクで行われます。

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