凝集剤の作用機序 – ポリアクリルアミド

In 産業廃水処理廃水には多くの浮遊微粒子が含まれています。これらの微粒子を除去して水を浄化し再利用するには、水質化学添加物 -凝集剤 (パムこれらの浮遊粒子を凝集させて不純物を大きな分子に凝縮させ、沈殿させる。

水中のコロイド粒子は小さく、表面は水和され帯電しているため安定している。凝集剤を水に加えると、凝集剤は加水分解されて帯電したコロイド粒子とその周囲のイオンとなり、電気二重層構造を持つミセルを形成する。

添加後の急速攪拌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る。水中の不純物粒子は、まず凝集剤の作用によって安定性を失い、その後互いに凝集してより大きな粒子となり、分離設備内で沈降または浮上する。

撹拌によって生成される速度勾配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の総数を間接的に表すことができ、GT値を変更することで凝集反応効果を制御できます。一般的に、GT値は10⁴～10⁵の範囲に制御されます。不純物粒子濃度が衝突に及ぼす影響を考慮すると、GTC値を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程度にすることが推奨されます。

凝集剤を水中に速やかに拡散させ、廃水全体に均一に混合させる過程を混合といいます。水中の不純物粒子は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って安定性が失われ、または低下し、微細なフロックが形成される過程を凝集といいます。架橋物質の攪拌と水流によって、吸着架橋や沈殿網捕捉などのメカニズムによって微細なフロックが凝集し、大きなフロックへと成長する過程を凝集沈殿といいます。混合、凝集、凝集沈殿を総称して凝集沈殿といいます。混合工程は一般的に混合槽で行われ、凝集沈殿と凝集沈殿は反応槽で行われます。

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