المواد الخام لمياه الشرب الصف أنيوني الكاتيون المواد الكيميائية لمعالجة المياه بولي أكريلاميد بام
يتم تصنيف بولي أكريلاميدات على أنها غير الأيونية (NPAM)، الكاتيونية (CPAM)، الأنيونية (APAM) والأمفيونية (PAM الأمفيونية). غالبًا ما يستخدم بولي أكريلاميد الأنيوني كتعديل للتربة للأراضي المزروعة وكعامل للتحكم في تآكل الموقع. تتسبب المواد الأيونية مثل الملح في إطلاق مادة البولي أكريلاميد للمادة الماصة.
| اسم المنتج | الوزن الجزيئي الغرامي |
|
محتوى صلب | نسبة المونومر المتبقية | مظهر | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
800-2000مليون |
|
|
|
بودرة بيضاء | ||||||||
| CPAM | 800-1200مليون |
|
|
0.05 | بودرة بيضاء | ||||||||
|
200-600مليون | أقل من أو يساوي 3 |
|
0.05 | بودرة بيضاء |
تأثير التلبد لمنتجات PAM في معالجة مياه الصرف الصحي
وفقا لخصائص المادة المعلقة، وتركيز وأداء التلبد من بولي أكريلاميد، يمكن تقسيم هطول الأمطار إلى: هطول الأمطار الطبيعية، هطول الأمطار التلبد، هطول الأمطار الإقليمية. تركيز الجسيمات العالقة في هطول الأمطار الإقليمي أعلى (أكثر من 5000 ملغم / لتر)، ويتأثر استقرار الجسيمات بالجزيئات المحيطة الأخرى، وتبقى المواضع النسبية للجسيمات دون تغيير، وتشكل غرقًا مشتركًا بالكامل، وهناك تباين واضح واجهة الطين والماء بينهما وبين الماء الصافي. حدث الترسيب الإقليمي في كل من خزان الترسيب الثانوي وخزان سماكة الحمأة.
مجالات التطبيق
1. بولي أكريلاميد أنيوني (APAM)تشمل: الوزن الجزيئي العالي جدًا (أكثر من 25 مليونًا)، والوزن الجزيئي العالي (حتى 20 مليونًا)، والوزن الجزيئي المتوسط (حوالي 16 مليونًا)، والمحتوى الصلب أكثر من 89 بالمائةهو بوليمر قابل للذوبان في الماء يستخدم بشكل شائع في معالجة المياه وصناعة الورق ومعالجة المعادن والتطبيقات الصناعية الأخرى. وهو نوع من بولي أكريلاميد يحتوي على مجموعة وظيفية سالبة الشحنة، مثل الكربوكسيل أو السلفونات، متصلة بالعمود الفقري للبوليمر.
يستخدم APAM بشكل شائع في عمليات معالجة المياه كمندد، مما يساعد على إزالة المواد الصلبة العالقة والشوائب الأخرى من الماء. وهو يعمل عن طريق تشكيل جسر بين الجزيئات الموجودة في الماء، مما يجعلها تتجمع معًا وتستقر خارج الماء. يستخدم APAM أيضًا في عملية صناعة الورق لتحسين قوة الورق وتعزيز التصريف والاحتفاظ به.
بالإضافة إلى تطبيقاته الصناعية، تم استخدام APAM أيضًا في الزراعة كمحسن للتربة وكوسيلة للحد من تآكل التربة. ومع ذلك، فقد أثيرت مخاوف بشأن التأثير البيئي المحتمل لـ APAM، وخاصة آثاره على الكائنات الحية الدقيقة في التربة والكائنات المائية. ولذلك، يتم تنظيم استخدامه في العديد من البلدان.
بشكل عام، APAM عبارة عن بوليمر متعدد الاستخدامات ومستخدم على نطاق واسع مع مجموعة من التطبيقات في مختلف الصناعات. ومع ذلك، ينبغي دراسة تأثيره البيئي المحتمل بعناية قبل استخدامه.
بشكل عام، يتم استخدام APAM بشكل أكثر شيوعًا في مجال النفط نظرًا لفعاليته كمندد وقدرته على تحسين الخواص الريولوجية لسوائل الحفر. ومع ذلك، يمكن أيضًا أن يكون CPAM فعالاً في بعض التطبيقات وقد يكون مفضلاً في بعض الحالات. يعتمد اختيار نوع البولي أكريلاميد الذي سيتم استخدامه على الاحتياجات والظروف المحددة لتشغيل حقل النفط.
2. بولي أكريلاميد غير أيوني (NPAM) تشمل: الوزن الجزيئي المتوسط (أكثر من 15 مليون)، الوزن الجزيئي المنخفض (حتى 8 مليون)، المحتوى الصلب أكثر من 89 بالمائةيرمز إلى بولي أكريلاميد غير أيوني، وهو نوع من البوليمر القابل للذوبان في الماء يشبه بولي أكريلاميد أنيوني (APAM) ولكن لا يحتوي على أي مجموعات وظيفية مشحونة. يتم إنتاجه عن طريق بلمرة مونومرات الأكريلاميد في وجود مادة خافضة للتوتر السطحي غير أيونية.
يتمتع NPAM بوزن جزيئي مرتفع ويمكنه تشكيل سلاسل جزيئية كبيرة، مما يسمح له بالعمل كمندد في معالجة مياه الصرف الصحي وصناعة الورق والعمليات الصناعية الأخرى. يعتبر NPAM فعال بشكل خاص في معالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على جزيئات عضوية وغير عضوية، وكذلك الزيوت والدهون.
على عكس APAM، فإن NPAM ليس مشحونًا سالبًا، لذلك لا يمتص بقوة على سطح الجزيئات. ومع ذلك، فإنه لا يزال بإمكانه تشكيل جسور بين الجزيئات، مما يؤدي إلى تكوين كتل تستقر خارج المحلول.
يعتبر NPAM بشكل عام آمنًا للاستخدام في التطبيقات الصناعية والبيئية، ولكن مثل APAM، يجب التعامل معه بحذر لمنع استنشاقه أو ابتلاعه أو ملامسته للجلد أو العينين. التعرض لفترات طويلة لتركيزات عالية من NPAM قد يسبب مشاكل في الجهاز التنفسي أو تهيج الجلد.
بشكل عام، يعد NPAM بوليمرًا مفيدًا للتلبد والترسيب في العمليات الصناعية المختلفة، خاصة في التطبيقات التي قد لا تكون فيها البوليمرات الأنيونية مناسبة بسبب طبيعتها المشحونة.
3. بولي أكريلاميد كاتيوني (CPAM)هو بوليمر قابل للذوبان في الماء يستخدم على نطاق واسع كمادة مندفة ومخثرة ومكثفة في العديد من الصناعات، مثل معالجة مياه الصرف الصحي وصناعة الورق والمنسوجات والتعدين. CPAM هو نوع من بولي أكريلاميد يحتوي على مجموعة وظيفية موجبة الشحنة، مثل الأمونيوم الأميني أو الرباعي، مما يجعله فعالاً للغاية في الارتباط مع الجزيئات سالبة الشحنة، مثل الطين والطمي والمواد العضوية في الماء.
في معالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام CPAM كمخثر أولي لإزالة المواد الصلبة العالقة والغرويات والمواد العضوية من مياه الصرف الصحي. يمكن أيضًا استخدام CPAM كمندد لتجميع الجزيئات المتخثرة في كتل أكبر، والتي يمكن فصلها بسهولة عن الماء عن طريق الترسيب أو التعويم أو الترشيح.
في صناعة الورق، تتم إضافة CPAM إلى اللب لتحسين الاحتفاظ بالألياف وتصريفها، مما يمكن أن يزيد من قوة الورق ويقلل من تكلفة الإنتاج. يمكن أيضًا استخدام CPAM كعامل تحجيم لتحسين مقاومة الورق للماء.
في صناعات النسيج والتعدين، يتم استخدام CPAM كمكثف لزيادة لزوجة السائل، مما يمكن أن يحسن جودة المنتج ويقلل من تكلفة الإنتاج.
يعتبر CPAM بشكل عام آمنًا للاستخدام في هذه الصناعات، ولكن يجب التعامل معه بحذر لأنه قد يسبب تهيج الجلد أو مشاكل في الجهاز التنفسي إذا لامس الجلد أو تم استنشاقه.
كيف يعمل بولي أكريلاميد في حقول النفط؟
بولي أكريلاميد (PAM) هو بوليمر اصطناعي قابل للذوبان في الماء وله مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعة النفط والغاز. في مجال النفط، يتم استخدام PAM كمادة مضافة لسائل الحفر، ومعدل اللزوجة، ومخفض الاحتكاك، ومندد.
مادة مضافة لسائل الحفر: تتم إضافة PAM إلى سوائل الحفر لزيادة لزوجة وثبات مائع الحفر. فهو يساعد على منع فقدان سائل الحفر في التكوينات المسامية ويساعد أيضًا على حمل القطع إلى السطح.
معدل اللزوجة: يمكن لـ PAM تعديل لزوجة الزيت والسوائل المائية. عند إضافته إلى سائل ذو أساس زيتي، فإنه يمكن أن يزيد من اللزوجة ويوفر مداهنة أفضل. عند إضافته إلى سائل ذو أساس مائي، فإنه يمكن أن يقلل من اللزوجة ويحسن خصائص تدفق السائل.
مخفض الاحتكاك: يمكن لـ PAM تقليل الاحتكاك بين سائل الحفر وجدار البئر. وهذا يساعد على تقليل الضغط المطلوب لتدوير السائل، مما قد يؤدي إلى تقليل تآكل معدات الحفر.
الندف: يستخدم PAM أيضًا كمندد في حقل النفط. فهو يساعد على فصل المواد الصلبة عن السوائل ويمكن استخدامه لإزالة المواد الصلبة العالقة من المياه المنتجة. يمكن أن يساعد ذلك في تقليل التأثير البيئي لإنتاج النفط وجعل المياه المنتجة مناسبة لإعادة الاستخدام.
باختصار، لدى PAM العديد من الاستخدامات في مجال النفط ويمكن أن تساعد في تحسين الكفاءة والاستدامة البيئية لإنتاج النفط والغاز.
