Emulsi CPAM dalam Air Limbah

Mekanisme pengolahan emulsi polielektrolit kationik polimer ikatan silang CPAM pada lumpur didasarkan pada kecocokan yang tepat antara karakteristik struktur CPAM untuk emulsi flokulan air limbah dengan karakteristik koloid lumpur (muatan negatif, stabilitas dispersi). 

Melalui berbagai efek sinergis, sistem ini mewujudkan penggumpalan lumpur, peningkatan kinerja dewatering, dan pemisahan padatan-cairan. Berikut ini adalah analisis dari aspek-aspek berikut:

1. Akar Penyebab Lumpur yang Sulit Diolah: Stabilitas Koloid dan Karakteristik Struktural Lumpur merupakan sistem kompleks yang terdiri dari sel mikroba, residu organik, partikel anorganik, dan air terikat. Kesulitan-kesulitan utamanya adalah sebagai berikut:

1). Stabilitas Elektrostatik Partikel Koloid: Lebih dari 90% partikel tersuspensi dalam lumpur memiliki muatan negatif pada permukaannya karena adsorpsi anion (seperti fosfat dan karboksilat). Partikel-partikel tersebut sulit untuk saling mendekat karena tolakan muatan yang mirip ". 

2) Penghalang Film Hidrasi: Partikel menyerap molekul air pada permukaannya untuk membentuk film hidrasi, yang selanjutnya menghambat penggumpalan partikel. 

3) Kapasitas Menahan Air Tinggi: Luas permukaan spesifik yang besar dan struktur pori partikel halus mengikat sejumlah besar air dengan kuat, sehingga sulit untuk dikeringkan secara langsung. 

2. Mekanisme Kerja Inti CPAM Terikat Silang untuk Emulsi Flokulan Limbah 

1). Netralisasi Muatan dan Kompresi Lapisan Ganda: Mengganggu Stabilitas Koloid 

Gugus kationik (seperti gugus amonium kuartener) pada rantai molekul CPAM yang terikat silang untuk emulsi flokulan air limbah menetralkan muatan negatif pada permukaan partikel lumpur melalui gaya tarik elektrostatik, mengurangi nilai absolut potensial ζ pada permukaan partikel (dari -30 hingga -50 mV menjadi -10 hingga 0 mV), dan secara signifikan melemahkan gaya tolak-menolak muatan paksa. Netralisasi muatan juga menekan lapisan ganda pada permukaan partikel (lapisan difusi menjadi lebih tipis), memperpendek jarak antar partikel ke kisaran yang didominasi oleh gaya Van der Waals (gaya tarik antarmolekul), sehingga menciptakan kondisi untuk aglomerasi selanjutnya. 

2). Jembatan Adsorpsi: Membangun Agregat Partikel-Polimer-Partikel 

Struktur ikatan silang membuat rantai molekul bahan kimia CPAM air limbah industri lebih stabil (dengan ketahanan geser yang kuat), dan gugus amida (-CONH₂) pada rantai molekul dapat mengadsorpsi partikel lumpur (termasuk koloid, mikroorganisme, dan bahan organik) melalui ikatan hidrogen dan gaya Van der Waals. Molekul rantai panjang menghubungkan beberapa partikel terdispersi secara bersamaan, membentuk inti flok tiga dimensi yang terdiri dari partikel - polimer - partikel. Semakin banyak partikel yang dijembatan, inti flok secara bertahap tumbuh menjadi flok besar (dengan ukuran partikel hingga beberapa ratus mikron). 

Keuntungan Pengikatan Silang CPAM untuk emulsi flokulan air limbah: Dibandingkan dengan CPAM linier untuk emulsi flokulan air limbah, rantai molekul yang terikat silang lebih kecil kemungkinannya untuk putus, memiliki kemampuan menjembatani yang lebih kuat, dan flok yang terbentuk lebih padat dan memiliki ketahanan geser yang lebih baik. 

3) Flokulasi Sapu: Menyelubungi Partikel Halus dan Air Terikat Secara Paksa 

Bila dosis bahan kimia CPAM air limbah industri mencapai konsentrasi tertentu, rantai molekul jaringan ikatan silangnya dapat, seperti jaring ikan, secara aktif membungkus partikel halus (seperti koloid skala nano) yang belum dinetralkan muatannya atau dijembatani, memaksanya masuk ke dalam gumpalan.

Struktur jaringan juga memeras air interstisial dan sejumlah air yang terikat permukaan dalam lumpur, melepaskan air dari dalam gumpalan ke luar (air bebas), yang selanjutnya memudahkan pengeringan.

4). Efek Sinergis Bentuk Emulsi: Meningkatkan Efisiensi Reaksi - Emulsi tipe CPAM (air dalam minyak atau air dalam air) memiliki dispersibilitas yang lebih baik daripada bubuk kering. Emulsi ini dapat larut dengan cepat dan terdistribusi secara merata dalam lumpur, sehingga menghindari enkapsulasi partikel yang tidak sempurna atau flokulasi berlebih (menghasilkan flok kecil) yang disebabkan oleh konsentrasi lokal yang tinggi. 

Tetesan kecil dalam emulsi (biasanya 1-10 μm) dapat dengan cepat bersentuhan dengan partikel lumpur, memperpendek waktu reaksi netralisasi muatan dan penjembatanan adsorpsi, serta meningkatkan efisiensi pengolahan. 

5). Memperkuat Kinerja Dewatering: Memperbaiki Struktur Flok dan Pelepasan Air 

Gumpalan yang terbentuk oleh emulsi polielektrolit kationik ikatan silang (CPAM) memiliki struktur padat (porositas rendah), yang dapat mengurangi jarak retensi air di dalam gumpalan. Pada saat yang sama, gugus kationik mengikat zat hidrofilik bermuatan negatif dalam lumpur, mengurangi sifat hidrofilisitasnya dan mendorong pemisahan air. 

Optimalisasi struktural ini mengurangi kadar air pada lapisan filter (misalnya, dari 90% menjadi 60% - 70%), meningkatkan kekuatan lapisan filter, dan mengurangi masalah kebocoran lumpur selama penyaringan. 

3. Efek Sinergis Mekanisme dan Tujuan Akhir 

Mekanisme di atas tidak bekerja secara terpisah, melainkan merupakan proses sinergis netralisasi muatan yang mula-mula memecah kestabilan → penyerapan menjembatani partikel penghubung → penyapuan flokulasi memperluas flok → pembentukan emulsi yang menjamin reaksi seragam. 

Pada akhirnya, hal ini mencapai: Transformasi partikel lumpur dari keadaan terdispersi menjadi keadaan agregat (pembentukan flok). Konversi air terikat menjadi air bebas (peningkatan kinerja dewatering). 

Peningkatan efisiensi pemisahan padatan-cair (kecepatan sedimentasi yang lebih cepat dan resistansi filtrasi yang lebih rendah), meletakkan dasar untuk reduksi lumpur selanjutnya (seperti dewatering), stabilisasi (seperti pencernaan anaerobik), atau pengolahan yang tidak berbahaya (seperti insinerasi). Singkatnya, emulsi polielektrolit kationik ikatan silang CPAM secara tepat memecahkan masalah stabilitas koloid dan kapasitas pengikatan air yang tinggi pada lumpur melalui aksi multi-level pengaturan muatan - koneksi struktural pelepasan air, dan merupakan bantuan flokulasi - dewatering yang efisien dalam pengolahan lumpur.

Produk emulsi polielektrolit kationik CPAM (Emulsi flokulan) digunakan untuk proses pengeringan dalam pengolahan bahan kimia CPAM air limbah industri.

Tim teknis kami dapat menyediakan layanan teknis yang disesuaikan menurut parameter emulsi flokulan, seperti parameter limbah yang berbeda dan jenis limbah yang berbeda.

Atribut khusus industri

Izin usaha dengan Pemerintah

Bahan kimia berbahaya