Czym jest uzdatnianie wody za pomocą polimerów?

Czym jest polimer?
Polimerysą związkami zbudowanymi z cząsteczek połączonych ze sobą w łańcuchy. Te łańcuchy są zazwyczaj długie i mogą być powtarzane w celu zwiększenia rozmiaru struktury cząsteczkowej. Poszczególne cząsteczki w łańcuchu nazywane są monomerami, a struktura łańcucha może być ręcznie manipulowana lub modyfikowana w celu uzyskania określonych właściwości i własności.
Tworzenie wielozadaniowych modelin jest zastosowaniem zmodyfikowanych struktur molekularnych polimerów. W tym artykule skupimy się jednak na polimerach w przemyśle,w szczególności uzdatnianie wody za pomocą polimerów.

W jaki sposób polimery można wykorzystać w uzdatnianiu wody?
Polimery są bardzo przydatne w oczyszczaniu ścieków. W podstawowym sensie rolą tych łańcuchów molekularnych jest oddzielenie stałego składnika ścieków od jego ciekłego składnika. Po oddzieleniu dwóch składników ścieków łatwiej jest zakończyć proces, oddzielając stały składnik i oczyszczając ciecz, pozostawiając czystą wodę, którą można bezpiecznie zutylizować lub wykorzystać do innych zastosowań przemysłowych.
W tym sensie polimer jest flokulantem — substancją, która reaguje z ciałami stałymi zawieszonymi w wodzie, tworząc grudki zwane flokulantami. Jest to bardzo przydatne w procesach oczyszczania ścieków, dlatego polimery są często stosowane samodzielnie, aby umożliwić flokulację, która może łatwo usunąć ciała stałe. Jednak aby uzyskać najlepsze wyniki z tego procesu, flokulanty polimerowe są często stosowane z koagulantami.
Koagulanty przenoszą proces flokulacji na wyższy poziom, gromadząc kłaczki razem, aby utworzyć grubą warstwę osadu, którą można następnie usunąć lub poddać dalszej obróbce. Flokulacja polimerowa może wystąpić przed dodaniem koagulantów lub może być stosowana w celu przyspieszenia procesu elektrokoagulacji. Ponieważ elektrokoagulacja ma zarówno zalety, jak i wady, wykorzystanie flokulantów polimerowych w celu optymalizacji procesu jest atrakcyjną propozycją dla kierowników obiektów.

Różne rodzaje polimerów do uzdatniania wody
Uzdatnianie wody polimerowej może przebiegać na różne sposoby, w zależności od rodzaju monomeru użytego do utworzenia łańcucha polimerowego. Polimery ogólnie dzielą się na dwie szerokie kategorie. Są kationowe i anionowe, odnosząc się do względnych ładunków łańcuchów cząsteczkowych.

Polimery anionowe w uzdatnianiu wody
Polimery anionowe mają ładunek ujemny. Dzięki temu nadają się szczególnie do flokulacji nieorganicznych ciał stałych, takich jak glina, muł lub inne rodzaje gleby, z roztworów odpadów. Ścieki z projektów górniczych lub przemysłu ciężkiego mogą być bogate w tę zawartość ciał stałych, więc polimery anionowe mogą być szczególnie przydatne w takich zastosowaniach.

Polimery kationowe w uzdatnianiu wody
Pod względem ładunku względnego polimer kationowy jest zasadniczo przeciwieństwem polimeru anionowego, ponieważ ma ładunek dodatni. Dodatni ładunek polimerów kationowych sprawia, że ​​idealnie nadają się do usuwania organicznych ciał stałych z roztworów lub mieszanin ścieków. Ponieważ cywilne rury kanalizacyjne mają tendencję do zawierania dużych ilości materii organicznej, polimery kationowe są często stosowane w miejskich oczyszczalniach ścieków, chociaż zakłady rolnicze i przetwórstwa żywności również wykorzystują te polimery.

Do powszechnie stosowanych polimerów kationowych należą:
Chlorek polidimetylodialliloamoniowy, poliamina, kwas poliakrylowy/poliakrylan sodu, kationowy poliakrylamid itp.