Industrielle Wasseraufbereitung und Flockungsmittel

Der in modernen Industrieprozessen am häufigsten verwendete Rohstoff ist Wasser. Es wird zur Herstellung vieler Industrieprodukte und zum Kühlen der zur Herstellung dieser Produkte verwendeten Anlagen verwendet. Daher spielt die Wasserqualität in nahezu jedem erdenklichen Herstellungsprozess eine entscheidende Rolle. Da die industrielle Fertigung zu den größten Wasserverbrauchern der Welt zählt, sind Wasseroptimierung, -wiederverwendung und -entsorgung entscheidende Themen für diese lebenswichtige Ressource.

Flockungsmittel zur Wasseraufbereitung

Flockungsmittel sind eine Schlüsselkomponente jeder Wasseraufbereitungslösung. Aufbereitungssysteme erfordern vor der Desinfektion und Filterung häufig ein Flockungsmittel. Diese Chemikalien, typischerweise organische Polymere, führen zur Agglomeration feiner kolloidaler Materialien, die sonst zu klein wären, um von einem Filter erfasst zu werden. Daher können sie durch Filterung des Aufbereitungssystems abgetrennt und aus dem Wasser entfernt werden. Flockungsmittel sind besonders in der Zellstoff- und Papier-, Öl- und Gas- sowie Bergbauindustrie wichtig.

 

Zellstoff und Papier

Um einheitliche Papierbögen mit bestimmten Eigenschaften herzustellen, müssen viele verschiedene Komponenten kombiniert werden. Papierfabriken verwenden Flockungsmittel, um die Kombination von Fasern, Füllstoffen und anderen Additiven bei der Papierherstellung zu erleichtern und gleichzeitig die Gesamtqualität des Abwassers zu verbessern.

 

Öl und Gas

Bei der Öl- und Gasproduktion entsteht Abwasser mit großen Mengen an Schwebstoffen, die durch Filter gelangen können. Die Sedimentation dieser Schadstoffe nimmt oft viel Zeit in Anspruch. Große Wassermengen können durch Zugabe von Flockungsmitteln schneller behandelt werden, was die Sedimentationsgeschwindigkeit erhöht und die Produktion effizienter macht.

 

Bergbau

In den Produktionsströmen des Bergbaus sind viele verschiedene Metalle und Mineralien enthalten. Um reine Produkte zu erhalten und die Qualität des Abwassers zu verbessern, muss der Produktionsstrom behandelt werden, um Metalle und Mineralien zu entfernen. Flockungsmittel sorgen dafür, dass die Trennung so effizient wie möglich erfolgt.

 

 

POLYOX™: Hocheffiziente Flockung

POLYOX™ wasserlösliche Harze sind nichtionische Polyethylenoxidpolymere, die wirksame Flockungsmittel zur Wasseraufbereitung sind. Hochmolekulare POLYOX™-Typen adsorbieren leicht an kolloidalen Materialien wie Kieselsäure und Ton. Dies fördert die Agglomeration hochfester Flocken, die durch Filtration effizient vom Wasser getrennt werden können. POLYOX™ weist außerdem eine hohe Affinität zu den Zellstoffen und Füllstoffen auf, die bei der Papierherstellung verwendet werden, und ist daher ein hervorragendes Retentionsmittel.

So sorgt POLYOX™ für Flockung

POLYOX™ adsorbiert an der Oberfläche von Silicapartikeln über Wasserstoffbrücken, die zwischen dem Ethersauerstoff des Polyethylenoxids und den Hydroxylgruppen auf hydratisierten Silicapartikeln gebildet werden. Da POLYOX™ hydrophil ist, entsteht ein Wettbewerb zwischen Wasserstoffbrücken mit Wasser in der Masse und der hydratisierten Oberflächenschicht der Oxidmineralien. Dieser Wettbewerb führt zur Bildung von Schwänzen und Schleifen auf der Oberfläche der Silicapartikel. Diese bilden dann Wasserstoffbrücken mit anderen Schwebstoffen, wodurch Agglomerate oder „Flocken“ entstehen, die groß genug sind, um von einem Filter erfasst zu werden.
 

Flockungsleistung

The flocculation performance of POLYOX™ WSR 308 on suspended silica particles was demonstrated by evaluating the turbidity of a colloidal silica suspension, where varying rates of POLYOX™ WSR 308 were added. The following graph shows the turbidity of silica suspension as a function of POLYOX™ WSR 308 concentration.

Wie in der Grafik oben dargestellt, beginnt die Flockung bei POLYOX™ WSR 308 bei 0,5 ppm und hat bei 2 ppm die maximale Wirkung. Diese Zugaberate ist viel niedriger als die typischen 10 ppm, die für andere gängige Flockungsmittel erforderlich sind.

Die Leistung von POLYOX™ WSR 308 wurde auch mit handelsüblichen kationischen, anionischen und nichtionischen Polyacrylamiden (PAMS) verglichen, die in der Wasseraufbereitung eingesetzt werden. Die Trübung einer Kieselsäuresuspension wurde gemessen, um die Wirksamkeit der Flockungsmittel zu bestimmen. Die folgende Grafik zeigt die Leistung von POLYOX™ WSR 308 (2 ppm) im Vergleich zu Polyacrylamiden (10 ppm).

Dies zeigt, dass POLYOX™ WSR 308 eine viel bessere Leistung als Polyacrylamide bietet. POLYOX™ WSR 308 sorgte nicht nur für eine deutlich stärkere Reduzierung der Trübung, sondern tat dies auch bei nur 2 ppm im Vergleich zu 10 ppm beim PAMS.

Zusammenfassung

Die oben gezeigte Untersuchung zeigt, dass POLYOX™-Polymere eine effizientere Flockung bewirken als andere gängige organische Polymere wie Polyacrylamide. Die Klärung von Wasser mit hohem Gehalt an silikatischen Verunreinigungen kann durch den Einsatz von POLYOX™-Polymeren erheblich verbessert werden. Da für eine effektive Wirkung relativ wenig POLYOX™ erforderlich ist, können auch die Gesamtkosten des Wasseraufbereitungsprozesses gesenkt werden. Aufgrund der nichtionischen Natur von POLYOX™ und des Mechanismus, mit dem es flockt, können POLYOX™-Polymere auch mit anderen handelsüblichen Flockungsmitteln gemischt werden, um bestehende Systeme weiter zu verbessern.

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