하수용 폴리아민 액체

폴리아민 액체는 여러 개의 아미노기(-뉴햄프셔₂) 또는 이미노기(-뉴햄프셔-)를 포함하는 고분자입니다. 분자 사슬에 양전하를 띠고 분자 구조가 조절 가능하기 때문에, 유류 폐수 및 하수 처리에 널리 사용됩니다. 유전에서는 폴리아민을 사용합니다. 

유전의 유성 폐수는 원유(유화유, 분산유), 부유 고형물, 염(고염도), 첨가제(계면활성제, 폴리머 등) 등을 포함한 복잡한 성분으로 인해 처리가 어렵습니다. 고유한 물리적, 화학적 특성을 가진 폴리아민 액체는 해유화, 응집, 정제 등의 공정에서 중요한 역할을 합니다. 

1. 유전지역 유성폐수의 특성 및 처리난이도 

유전의 유성 폐수의 핵심 특성은 처리의 어려움을 결정하며 또한 폴리아민 용액 적용을 위한 목표 배경을 형성합니다. 

높은 유화력: 폐수 중의 원유는 계면활성제(예: 오일 치환에 사용되는 도데실벤젠 설포네이트나트륨)와 함께 안정적인 수중유(O/W) 유화액을 형성하는 경우가 많습니다. 오일 방울은 입자 크기가 작고(보통 <10μm) 계면전하가 강하며, 자연적으로 분리하기 어렵습니다. 

고염도, 고염도: 칼슘²⁺, 마그네슘²⁺, 나⁺ 등의 금속이온을 다량 함유하고 있으며, 염도는 10⁴-10⁵ mg/L에 달할 수 있어 일반 약제의 안정성과 효능에 상당한 영향을 미칩니다. 

복합적인 구성: 폴리머(오일 치환에 사용되는 폴리아크릴아미드 등), 수지, 아스팔텐 등이 포함되어 있어 폐수의 점도와 안정성을 더욱 높입니다. 

높은 처리 요구 사항: 폐수는 재주입(유전 개발용수) 또는 방류 기준(예: 오일 함량 < 10 mg/L)을 충족해야 하며, 처리 효율에 대한 요구 사항이 엄격합니다. 

2. 유전 유성폐수 중 폴리아민액의 작용기전 

폴리아민액의 작용은 분자구조(양이온전하, 장쇄구조)의 특성에 기인하며, 폐수정화는 주로 다음과 같은 메커니즘을 통해 이루어진다. 

1). 전하 중화. 유전 폐수 내 기름 방울과 콜로이드 입자(예: 점토, 유기물)는 일반적으로 음이온성 계면활성제의 흡착으로 인해 음전하를 띠며, 상대적으로 높은 제타 전위(보통 쉬쉬 - 30 엠비)와 강한 안정성을 갖습니다. 폴리아민 액체 분자 사슬의 아미노/이미노기는 양성자화 후 양전하를 띠게 됩니다. 이 아미노/이미노기는 음전하를 띤 기름 방울과 콜로이드에 정전기적으로 끌려 표면 전하를 중화시키고 제타 전위를 감소시켜(보통 -15 엠비 미만), 에멀젼의 안정성을 파괴하고 기름 방울과 입자가 반발력을 잃고 응집되도록 합니다. 

2) 가교 응집: 폴리아민 액체는 비교적 긴 분자 사슬(분자량은 일반적으로 10⁴~10⁶)을 가지고 있습니다. 분자 사슬의 여러 활성 부위는 여러 개의 기름 방울이나 입자를 동시에 흡착할 수 있습니다. 으아아아-브리징-으아아아 효과를 통해 분산된 미세 입자는 더 큰 플록(입자 크기가 수백 미크론에 달함)으로 연결되어 침전 또는 부유를 가속화합니다. 

3) 유화해소 효과 향상 안정적인 유화를 위해 폴리아민 액체는 오일-물 계면으로 침투하여 계면의 계면활성제 분자를 대체하고 계면 필름의 강도를 파괴하여 유화 오일 방울이 합쳐져 큰 오일 방울이 되고 오일-물 분리가 달성됩니다. 

3. 폴리아민액의 구체적인 적용 시나리오 유전의 유성 폐수 처리 단계(전처리, 고도처리)에 따라 폴리아민액의 적용 방법 및 목적이 다릅니다. 

1) 전처리 단계: 탈유화 및 1차 오일 제거 

적용 가능한 시나리오: 석유 생산 웰헤드에서 발생하는 폐수 및 중앙 수집 스테이션에서 분리한 후의 폐수와 같이 석유 함량이 높은 폐수(일반적으로 100~1000mg/L)의 경우. 

기능: 유화제거 및 응집을 통해 유화유를 유리유로 전환하고, 오일 입자를 응집시켜 부유시키는 동시에 일부 부유 고형물을 제거하여 후속 처리의 부하를 줄입니다. 

적용 방법: 일반적으로 단독으로 또는 무기 유화제(예: 염화칼슘)와 함께 첨가하며, 일반적으로 50~200mg/L의 용량으로 사용합니다. 처리 후 폐수의 유분 함량을 50mg/L 미만으로 줄일 수 있습니다. 

2) 고급 치료 단계: 정화 및 기준 충족 

적용 시나리오: 전처리 후의 폐수(오일 함량 10-50mg/L)는 재주입 또는 방류 기준(오일 함량 <10mg/L)을 충족하기 위해 추가 처리가 필요합니다. 

기능: 남아 있는 미세한 기름 방울과 부유 고형물의 경우, 폴리아민 액체는 응집을 강화하여 더 큰 플록을 형성합니다. 침전 또는 여과 공정(예: 경사판 침전, 공기 부상)과 함께 사용하면 기름과 부유 고형물이 깊숙이 제거됩니다.

 적용 방법: 응집 보조제(예: 폴리염화알루미늄(팩))와 함께 사용하는 경우가 많습니다. 폴리아민의 가교 효과는 PAC에 의해 형성된 작은 플록을 강화하여 침전 효율을 향상시킵니다. 처리 후, 폐수의 유분 함량을 5mg/L 미만으로 감소시키고 부유 고형물 함량을 20mg/L 미만으로 유지하여 재주입(예: 저투과성 유전의 재주입 요건은 유분 함량 <5mg/L) 또는 방류 요건을 충족합니다. 

3) 특수 시나리오: 고염/고온 폐수 처리 유전 폐수는 고온(40~80℃) 및 고염도 환경에 존재하는 경우가 많습니다. 일반 응집제(알루미늄염, 철염 등)는 가수분해 및 분해되기 쉽습니다. 그러나 폴리아민 액상 분자 사슬은 높은 안정성(내염성, 내열성)을 가지고 있습니다. 고염 조건에서도 전하 밀도를 유지할 수 있으며 고온에서 분해가 쉽지 않습니다. 따라서 보하이 유전(고염도) 및 중질유 유전(고온)과 같은 특수 환경의 폐수 처리에 적합합니다. 

 4. 폴리아민 액상 도포의 장점 및 주의사항 

장점

높은 효율성: 전통적인 제제(팸, 황산알루미늄 등)와 비교했을 때, 폴리아민 액체는 전하 밀도가 더 높고, 유화제거 및 응집 속도가 빠르며, 처리된 폐수의 투명도가 높습니다. 

강력한 적응성: 뛰어난 내염성, 내열성을 갖추고 있어 유전 폐수의 복잡한 작업 조건에도 적응할 수 있습니다. 

슬러지 감소: 형성된 응집물이 조밀하고 탈수 성능이 우수하여 슬러지 처리 비용이 절감됩니다. 

우수한 호환성: 전반적인 처리 과정에 영향을 주지 않고 다른 제제(예: 유화제, 살균제)와 함께 사용할 수 있습니다. 

지침 

용량 조절: 과도한 첨가는 물 속에 폴리아민 액체가 잔류하여 COD를 증가시키거나 2차 오염을 유발할 수 있습니다. 적정 용량은 소규모 시험(일반적으로 50~300mg/L)을 통해 결정해야 합니다. 

유형 선별: 폴리아민의 분자량과 아미노기 함량은 효과에 영향을 미칩니다(예: 저분자량 폴리아민 액은 강력한 탈유화 특성을 가지고, 고분자량 폴리아민 액은 우수한 응집 특성을 가짐). 폐수의 특성(예: 유분 함량, 유화도)에 따라 적절한 유형을 선택해야 합니다. 

독성 영향: 일부 폴리아민 액체(예: 비변성 지방족 폴리아민)는 후속 생화학적 처리 과정에서 미생물의 활동을 억제할 수 있습니다. 폐수에 생화학적 처리가 필요한 경우, 저독성 변성 폴리아민 액체(예: 에피클로로히드린-아민 공중합체)를 선택해야 합니다. 

산업별 속성

기타 속성

공급 능력

리드타임

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