汚水処理 施設 の 汚水 は どの よう に 澄み ます か と 考え て い た こと が あり ます か.水 設備 は 泥 と 川 の 水 を 飲める 水 に 変え て い ます か.鍵となる技術が フロッキュレーション反応です今日,この目に見えない小さな粒子が 順応的に"手を握って" 落ち着く方法について シンプルな言葉で話しましょう!
まず理解しましょう 水中の汚れ物は どんなものでしょうか?
日常生活で見かける水には様々な悪質な小物があります
- 懸浮物:目に見える堆積物や葉の残留物,フィルターで止められる大きさ.
- コロイド粒子:直径1ナノメートルから1マイクロメートル,細菌より小さい,肉眼では見えない,特に反抗的な - 彼らは負電荷を持ち,お互いを追い回す集まるのを拒否する
コロイド粒子の"頑固さ"を解決することです
フロッキュレーション の 3 つの 主要 な "殺戮 的 な 動き" は,二重 層 を 圧縮 する こと,吸収 を 中和 する こと,そして 橋 を 築く 効果 です
1圧縮された二重層: 粒子の"保護カバー"を外します.
表面に負の電荷があるため 同じ極度の磁石のように 互いに反発します"電子シールド" (二重層) で囲まれていますこの時点で,我々は,アルミ塩 (アルミ硫酸,ポリアルミ塩化) と鉄塩 (フェリック塩化) のようなフロックルラントのカチオン"軍隊"を招待する必要があります.
このカチオンは水中に 入るとすぐに 熟練した破壊剤のように働き コロイド表面の負電荷を 慌ただしく中和します負電荷が同程度に中和されたとき粒子の間の反射力が消え 徐々に近づいてきます 粒子同士の反射力は
2吸着中和: 粒子の両面テープを適用
血凝結剤は,電荷を中和するだけでなく,独自の"粘着性"をもっています.例えば,ポリマーフロッキュラントは片端に正電荷があり,もう片端に長い炭素鎖がある.負の電荷を帯びたコロイド表面にしっかりと粘着し,電荷を直接中和します.炭素鎖の端は双面テープのようなものです.他の粒子を粘着させる.
"ネガティブな帽子"をかぶった子供たちが 互いに憎むのを想像してみてください誰かが"ポジティブなステッカー"を貼り付けて 手をつないで 丸ごと踊る - これは電気を吸収し 中和させる魔法の効果です!
3ブリッジ構築機能:粒子世界の"社会専門家"
ポリマー フロッキュラントは,より強力なスキル・ブリッジ効果をもっています.その炭素鎖は特に長く,同時に複数のコロイド粒子を吸収することができます.ロープを使って 散らばった珠を手首に編むようなものです.
ポリマー鎖は 何十もの粒子を同時に保持し 大きくなり 大きくなっていきます水の流れも支えられず 服従して沈み.
フロッキュレーション反応の完全な"脚本" マイクロからマクロへ
素早く 混合 する 段階: フロキュラント を "流す"
溶液を水に注ぎ込むとき 溶液を素早く散らすために 強くゆがめなければなりません"魔法薬"に水滴がつづくように 早く混ぜる必要がありますこのプロセスは通常数十秒しかかかりません. 目的は,フロッキュラントイオンがコロイド粒子と完全に接触できるようにすることです.
ゆっくりと混ぜる段階:粒子が"集まって成長"できるようにする
負荷がほぼ中和されたとき, 動かす速度を減らして"穏やかなモード"に入ります.そしてポリマーのブリッジ効果の下でこの過程は15~30分間 雪球を転がすようなものですが群れが大きくなって.
降水 段階:群れ が"横たわって 休む"こと
水 の 流れ の 速度 を 最低 に 減らし,重力 に よっ て 水 の 底 に 沈む よう に する.この時点で水の上層は透明になり,下層の薄膜は定期的に清掃できます.
"小さな秘密"の 実用化
適正 な フロッキュラント を 選べば,半分 の 努力 で 2 倍 の 成果 を 得る こと が できる
水の質が異なるため,凝固剤は異なります.
- 家庭用下水:一般的に使用される,安価で効率的なポリアルミ塩化物 (PAC)
工業廃棄水: 複雑な汚染物質を特異的に処理するために,カチオンポリアクリラミド (CPAM) の使用を必要とする可能性があります.
飲料水処理:安全性についてより注意を払い,食品級のフロッキュランスを選択してください.
水温とpH値が"大ボス"です
水温:冷たい水は,冬に粘着剤がゆっくり乾くように,流水反応を遅らせます.
-PH値: 強い酸性またはアルカリ性により凝固剤の有効性が影響する.例えば,アルミ塩は,pH5〜7で最も効果的です.鉄塩はpHが7〜9の環境に適しています.
混合速度: 速すぎたり遅すぎたりしない
素早く混ぜる段階では"素早く,正確に,そして無情に"混ぜる必要がありますが,ゆっくりと混ぜる過程で余りにも力をかけると,最終的に形成されたフラックは散らばります.前の努力は全て無駄になるかもしれない!
未来の傾向: より環境にやさしく,よりスマートなフロッキュレーション技術
現在 科学者たちは 緑色凝固剤を研究しています 例えば 化学剤の代わりに 天然植物から抽出されたキトザンを使用します水質のリアルタイムモニタリングを通じて,フロッキュラントの投与量を自動的に調整するインテリジェント制御システムもありますこの黒いテクノロジーを使って 清潔な水を飲めるようになるかもしれません
次回 澄んだ水を見たとき "小さな粒子の社会物語"が 何本か隠されているか 分かるでしょう顕微鏡の世界で"魔法演出"のようなものです水の安全を保ちます