폐수 처리용 CPAM 에멀젼

가교결합된 액상 양이온성 CPAM의 응집 효과는 콜로이드 입자, 원유 에멀젼, 부유 고형물 등 하수 오염 물질과의 상호작용에 의해 발생합니다. 응집 효과는 물질 자체의 특성, 하수의 환경적 요인, 그리고 운전 조건 등 다양한 요인의 영향을 받습니다. 

구체적인 영향 요인은 다음과 같습니다. 

1. 수처리제용 CPAM의 특성

CPAM 액체의 분자 구조와 물리화학적 특성은 CPAM 액체의 응집 효과를 결정하는 기초이며, 주로 다음 매개변수를 포함합니다. 

1) CPAM 액상의 가교결합도

가교도는 분자 사슬 사이의 가교 결합의 밀도를 나타내며, 3차원 네트워크 구조의 치밀성에 직접적인 영향을 미칩니다. 

CPAM 액상 농도가 너무 낮으면: 3차원 구조가 느슨해지고 기계적 강도와 전단 저항성이 약해집니다. 고유량 또는 교반 조건에서 파손되기 쉬워 가교성이 저하되고 플록이 쉽게 파손됩니다. 

가교도가 너무 높으면: CPAM 액체의 분자 사슬이 너무 단단해져 용해도가 감소합니다(심지어 용해가 어려울 수도 있습니다). 하수에 완전히 분산되어 오염 물질과 접촉할 수 없으며, 지나치게 조밀한 네트워크 구조는 콜로이드 입자의 포집 및 흡착을 방해하여 응집 효율을 저하시킬 수 있습니다. 

2) CPAM 액체의 양이온성 정도

CPAM 액체의 양이온 정도는 전하 중화 능력을 결정하고 음전하를 띤 오염 물질(예: 원유 에멀젼, 점토 입자)의 흡착 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 

3) CPAM 액상의 분자량

CPAM 액체의 분자량은 분자 사슬의 길이와 입체 장애 효과에 영향을 미칩니다. 

분자량이 큰 경우: CPAM 액체의 사슬이 더 길고 가교 능력이 더 강하여 더 많은 콜로이드 입자를 연결하여 큰 플록을 형성할 수 있습니다. 그러나 분자량이 너무 높으면 용해도가 감소하고 고전단 환경에서 파손되기 쉽습니다. 

분자량이 작은 경우: CPAM액의 사슬이 짧고, 가교 능력이 약하고, 응집물이 작고, 침전이 느립니다. 

실제 적용에서는 하수 유량(전단 강도)과 오염 물질의 입자 크기에 따라 적합한 분자량(보통 100만~1,000만)을 선택해야 합니다. 

2. 하수 수질 매개변수 

유전 하수는 복잡한 구성(오일, 부유 고형물, 높은 염도, 고온 등)을 가지고 있으며, 그 수질 특성은 CPAM 액체와 오염 물질 간의 상호 작용에 직접적인 영향을 미칩니다.

1) pH 값: pH 값은 CPAM 액상 그룹의 해리도와 오염 물질의 표면 전하에 영향을 미쳐 응집 효과를 변화시킵니다.

 2) 온도: 온도는 CPAM 액체의 분자 이동성과 구조적 안정성에 영향을 미칩니다. 

낮은 온도(<20℃): CPAM 액체의 분자 사슬 움직임이 느려 오염 물질과의 충돌 확률이 감소하고 응집 반응 속도가 느려지며 플록 형성 시간이 길어집니다. 

고온(80℃)에서는 분자 운동을 촉진할 수 있지만, CPAM 액상의 가교 구조가 부분적으로 저하될 수 있습니다(특히 가교 결합이 약한 경우). 이로 인해 3차원 네트워크 구조가 파괴되고 전단 저항이 감소합니다. 

동시에, 고온은 원유 에멀젼을 더 안정적으로 만들어 응집을 어렵게 만들 수 있습니다. - 적응성: 유전의 심층 하수(60~120℃)의 경우, 고온에서 구조적 파괴를 피하기 위해 고온 저항성 가교제(예: 에피클로로히드린과 가교된 씨씨팜)를 선택해야 합니다. 

3) 염도(이온 강도): 유전 하수에는 나⁺, 칼슘²⁺, 마그네슘²⁺, 클⁻ 등이 고농도로 포함되어 있습니다. 

4) 오염 물질 유형 및 농도-오염 물질의 표면 전하: CPAM 액체가 유전 하수에서 원유 에멀젼(강하게 음전하를 띱니다), 점토 입자(음전하를 띱니다), 박테리아 잔해(음전하를 띱니다)에 흡착하는 능력은 다릅니다. 

3. 작동 공정 조건 응집 공정의 작동 매개변수는 CPAM 액체의 분산, 반응 및 응집 형성에 직접적인 영향을 미칩니다. 

1) 복용량: 복용량은 응집 효과에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 

투여량이 부족함: 오염 물질의 전하를 완전히 중화하거나 브리지를 형성하지 못하여 응집물이 작고 탁도가 높으며 유출수에 오일 함량이 높아집니다. 

과도한 투여량: 과도한 CPAM 액체 분자가 입자 표면에 흡착되어 으아아아(양전하 캡슐화)를 형성합니다. 입자는 같은 전하의 반발(즉, "re(안정화))로 인해 재분산되고, 동시에 약제 비용과 유출수의 COD가 증가합니다. 

최적 투여량: 병 실험을 통해 결정해야 합니다. 일반적으로 유전 하수의 경우 5~50mg/L입니다(오염 물질 농도 및 CPAM 액의 성능에 따라 조정).  

2) 교반 강도 및 시간 - 교반의 목적은 CPAM 액체를 고르게 분산시키고 오염 물질과 완전히 접촉시키는 것이지만, 교반 강도와 시간은 조절되어야 합니다. 

혼합 단계(투약 후 1~5분): 약제가 균일하게 분산되고 과도한 국부 농도가 방지되도록 중간 강도에서 고강도의 교반(회전 속도 100~300 r/분)이 필요합니다. 

응집 단계(혼합 후 5~20분): 응집물의 성장을 촉진하고 형성된 응집물이 강한 전단력에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위해 저강도 교반(회전 속도 30~60 r/분)이 필요합니다.

교반이 불충분함: 약제가 고르지 않게 분산되어 일부 영역에서는 과도하게 응집되고 다른 영역에서는 반응이 충분하지 않습니다. 

과도한 교반: 응집물이 파괴되고 침전 성능이 저하됩니다. 

3) 투여 방법 - CPAM 용액은 투여 전에 특정 농도(일반적으로 0.1%~0.5%)의 수용액으로 제조해야 합니다. 고형분을 직접 첨가하는 것은 용해 및 반응에 영향을 미치는 고결 현상(고결 현상)을 방지하기 위해 피해야 합니다. 단계적 투여(저농도 용액을 먼저 첨가한 후 일정 시간 간격을 두고 보충하는 방식)를 채택하면 고결 현상(고결 현상)의 위험을 줄이고 응집 효율을 향상시킬 수 있습니다. 

4. 공존 물질의 간섭 

유전 하수에는 CPAM 액체의 응집 효과에 영향을 미치는 다른 물질(예: 유화제, 살균제)이나 불순물이 있을 수 있습니다. 

상승효과: 무기 응집제(팩, 철염소₃ 등)와 함께 사용하면 무기제가 먼저 이중 전기층을 압축하고 CPAM 액체가 브리징 역할을 하여 응집 효율을 향상시킬 수 있습니다(예: "PAC + CCPAM" 조합은 유전 하수에서 일반적으로 사용됩니다). 

간섭 효과: 하수에 음이온성 물질(예: 음이온성 항유화제, 폴리아크릴산나트륨)이 과도하게 함유되면 CPAM 용액의 양이온기와 반응하여 침전물을 형성하여 유효 물질을 소모시킬 수 있습니다. 또한, 황화물(S²⁻)이나 부식산과 같은 환원성 물질은 CPAM 용액의 가교 구조를 파괴하여 안정성을 저하시킬 수 있습니다. 

가교 양이온성 폴리아크릴아미드의 응집 효과는 제제 자체의 특성(가교 정도, 양이온 정도, 분자량), 하수 수질(pH, 온도, 염도, 오염 물질 특성), 운전 조건(투여량, 교반, 투여 방법) 및 공존 물질의 복합적인 작용으로 발생합니다. 

실제 적용(예: 유전 하수 처리)에서는 소규모 및 시범적 시험을 통해 주요 매개변수를 최적화하여 다양한 요소의 영향을 균형 있게 조절하고 효율적인 응집을 달성해야 합니다(예: 유출수의 오일 함량 < 10mg/L, 부유 고형물 < 20mg/L).

산업별 속성

기타 속성

공급 능력

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