บทวิจารณ์ความคืบหน้าการวิจัยเกี่ยวกับยาผสมแพค-แพม

ซู่ดาหรง 1,2, จางจงจือ 2, เจียง ห่าว 1, หม่าจื้อกัง 1

(1. บริษัท ปักกิ่ง กัวเหนิง จงเตียน เทคโนโลยีการอนุรักษ์พลังงานและสิ่งแวดล้อม จำกัด ปักกิ่ง 100022; 2. มหาวิทยาลัยปิโตรเลียมแห่งประเทศจีน (ปักกิ่ง) ปักกิ่ง 102249)

บทคัดย่อ: ในด้านการบำบัดน้ำเสียและกากของเสีย PAC และ PAM ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารช่วยตกตะกอนและสารช่วยจับตัวเป็นก้อน บทความนี้แนะนำผลการประยุกต์ใช้และสถานะการวิจัยของ PAC-PAM ในสาขาต่างๆ อธิบายโดยสังเขปถึงความเข้าใจและมุมมองของนักวิจัยต่างๆ เกี่ยวกับการผสมผสานของ PAC-PAM และวิเคราะห์อย่างครอบคลุมถึงข้อกำหนดและหลักการประยุกต์ใช้ของ PAC-PAM ภายใต้เงื่อนไขการทดลองและสภาพสนามที่แตกต่างกัน จากเนื้อหาและผลการวิเคราะห์ของการทบทวน บทความนี้ชี้ให้เห็นถึงหลักการภายในของ PAC-PAM ที่นำไปใช้ในสภาพการทำงานต่างๆ และชี้ให้เห็นว่าการผสมผสานของ PAC และ PAM ก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน และรูปแบบการใช้งานและปริมาณการใช้จำเป็นต้องพิจารณาตามสถานการณ์เฉพาะ

คำสำคัญ: โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์; โพลีอะคริลาไมด์; การบำบัดน้ำ; การตกตะกอน

0 บทนำ

ในภาคอุตสาหกรรม การใช้โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) และโพลีอะคริลาไมด์ (PAM) ร่วมกันในการบำบัดน้ำเสียและของเสียที่คล้ายคลึงกันได้ก่อให้เกิดห่วงโซ่เทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว แต่กลไกการทำงานร่วมกันยังไม่ชัดเจน และอัตราส่วนปริมาณการใช้สำหรับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกันในสาขาต่างๆ ก็แตกต่างกันด้วย

บทความนี้วิเคราะห์วรรณกรรมที่เกี่ยวข้องจำนวนมากทั้งในและต่างประเทศอย่างครอบคลุม สรุปกลไกการทำงานร่วมกันของ PAC และ PAC และรวบรวมสถิติอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับข้อสรุปเชิงประจักษ์ต่างๆ โดยพิจารณาร่วมกับผลกระทบที่เกิดขึ้นจริงของ PAC และ PAM ในอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งมีนัยสำคัญในการชี้นำการวิจัยเพิ่มเติมในสาขาที่เกี่ยวข้อง

1. ตัวอย่างงานวิจัยการประยุกต์ใช้ pac-pam ในประเทศ

ผลของการเชื่อมโยงโมเลกุลของ PAC และ PAM ถูกนำไปใช้ในทุกสาขาอาชีพ แต่ปริมาณและวิธีการรักษาเสริมจะแตกต่างกันไปตามสภาพการทำงานและสภาพแวดล้อมการรักษาที่แตกต่างกัน

1.1 น้ำเสียจากครัวเรือนและกากตะกอนจากเทศบาล

Zhao Yueyang (2013) และคณะได้ทดสอบผลการตกตะกอนของ PAM ในฐานะสารช่วยตกตะกอนสำหรับ PAC และ PAFC โดยใช้วิธีการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ผลการทดลองพบว่าผลการตกตะกอนของ PAC หลังจากตกตะกอนด้วย PAM เพิ่มขึ้นอย่างมาก

Wang Mutong (2010) และคณะได้ศึกษาผลของการบำบัดน้ำเสียในครัวเรือนของเมืองโดยใช้ PAC + PA และศึกษาประสิทธิภาพการกำจัด COD และตัวชี้วัดอื่นๆ ผ่านการทดลองเชิงตั้งฉาก

หลินอิงจื่อ (2014) และคณะ ศึกษาผลการตกตะกอนที่เพิ่มขึ้นของ PAC และ PAM ต่อสาหร่ายในโรงบำบัดน้ำเสีย หยางหงเหม่ย (2017) และคณะ ศึกษาผลการบำบัดของการใช้ร่วมกันในน้ำเสียจากการผลิตกิมจิ และพิจารณาว่าค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดคือ 6

ฟู่เป่ยเฉียน (2008) และคณะ ได้ศึกษาผลของสารตกตะกอนแบบผสมที่ใช้ในการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ โดยการวัดผลการกำจัดสิ่งเจือปน เช่น ความขุ่น ฟอสเฟตรวม ค่า COD และฟอสเฟตในตัวอย่างน้ำ พบว่าสารตกตะกอนแบบผสมมีประสิทธิภาพในการกำจัดสิ่งเจือปนทุกชนิดได้ดี

Cao Longtian (2012) และคณะ ได้นำวิธีการตกตะกอนแบบผสมมาใช้เพื่อแก้ปัญหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ช้า ตะกอนที่มีน้ำหนักเบา และการจมตัวที่ยากในกระบวนการบำบัดน้ำในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของจีนเนื่องจากอุณหภูมิต่ำในฤดูหนาว

Liu Hao (2015) และคณะ ได้ศึกษาผลของการบำบัดด้วยสารตกตะกอนแบบผสมต่อการตกตะกอนที่ยากและการลดความขุ่นของน้ำเสียในครัวเรือน และพบว่าการเติมสารตกตะกอน PAM ในปริมาณที่เหมาะสมพร้อมกับการเติม PAM และ PAC สามารถส่งเสริมผลการบำบัดขั้นสุดท้ายได้

1.2 น้ำเสียจากการพิมพ์และการย้อมสี และน้ำเสียจากการผลิตกระดาษ

Zhang Lanhe (2015) และคณะ ได้ศึกษาผลการทำงานร่วมกันของไคโตซาน (CTS) และสารตกตะกอนในการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตกระดาษ และพบว่าการเติมไคโตซานนั้นให้ผลดีกว่า

อัตราการกำจัด COD และความขุ่นเพิ่มขึ้น 13.2% และ 5.9% ตามลำดับ

Xie Lin (2010) ศึกษาผลของการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตกระดาษโดยใช้ PAC และ PAM ร่วมกัน

Liu Zhiqiang (2013) และคณะ ได้ใช้สารตกตะกอน PAC ที่ผลิตเองและสารตกตะกอนผสม PAC ร่วมกับคลื่นอัลตราโซนิกในการบำบัดน้ำเสียจากการพิมพ์และย้อมสี โดยสรุปได้ว่า เมื่อค่า pH อยู่ระหว่าง 11 ถึง 13 การเติม PAC ก่อนแล้วคนเป็นเวลา 2 นาที และจากนั้นเติม PAC อีกครั้งแล้วคนเป็นเวลา 3 นาที จะได้ผลการบำบัดที่ดีที่สุด

Zhou Danni (2016) และคณะได้ศึกษาผลการบำบัดน้ำเสียในครัวเรือนด้วย PAC + PAM โดยเปรียบเทียบผลการบำบัดของตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพและสารต้านพิษทางชีวภาพ และพบว่า PAC + PAM มีประสิทธิภาพในการกำจัดน้ำมันได้ดีกว่าวิธีการบำบัดทางชีวภาพ แต่ PAC + PAM มีประสิทธิภาพดีกว่าวิธีการบำบัดทางชีวภาพอย่างมากในการลดความเป็นพิษของคุณภาพน้ำ

Wang Zhizhi (2014) และคณะ ได้ศึกษาถึงวิธีการบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตกระดาษขั้นกลางโดยใช้การตกตะกอนด้วย PAC + PAM เป็นส่วนหนึ่งของวิธีการดังกล่าว เมื่อใช้ PAC ในปริมาณ 250 มิลลิกรัม/ลิตร และ PAM ในปริมาณ 0.7 มิลลิกรัม/ลิตร โดยที่ค่า pH เกือบเป็นกลาง อัตราการกำจัด COD จะสูงถึง 68%

Zuo Weiyuan (2018) และคณะได้ศึกษาและเปรียบเทียบผลการตกตะกอนแบบผสมของ Fe3O4 / PAC / PAM ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เมื่ออัตราส่วนของทั้งสามอย่างเป็น 1:2:1 ประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียจากการพิมพ์และย้อมสีจะดีที่สุด

LV sining (2010) และคณะ ได้ศึกษาผลการบำบัดน้ำเสียขั้นกลางโดยใช้สารผสม PAC + PAM ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพการตกตะกอนแบบผสมผสานดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH 5) โดยใช้ปริมาณ PAC 1200 มก./ลิตร และปริมาณ PAM 120 มก./ลิตร อัตราการกำจัดปลาคอดมากกว่า 60%

1.3 น้ำเสียจากอุตสาหกรรมเคมีถ่านหินและน้ำเสียจากการกลั่น

หยาง เล่ย (2013) และคณะ ศึกษาผลการตกตะกอนของ PAC + PAM ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมถ่านหิน เปรียบเทียบความขุ่นที่เหลืออยู่ภายใต้อัตราส่วนต่างๆ และให้ปริมาณ PAM ที่ปรับตามความขุ่นเริ่มต้นที่แตกต่างกัน

ฟาง เสี่ยวหลิง (2014) และคณะได้เปรียบเทียบผลการตกตะกอนของ PAC + Chi และ PAC + PAM ในน้ำเสียจากโรงกลั่น พวกเขาสรุปว่า PAC + Chi มีผลการตกตะกอนที่ดีกว่าและมีประสิทธิภาพในการกำจัด COD สูงกว่า ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเวลาการกวนที่เหมาะสมที่สุดคือ 10 นาที และค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดคือ 7

Deng Lei (2017) และคณะ ได้ศึกษาผลของการตกตะกอนของ PAC + PAM ในน้ำเสียจากของเหลวที่ใช้ในการขุดเจาะ และพบว่าอัตราการกำจัด COD สูงกว่า 80%

Wu Jinhua (2017) และคณะ ศึกษาการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมถ่านหินด้วยกระบวนการตกตะกอน โดยใช้ PAC 2 กรัม/ลิตร และ PAM 1 มิลลิกรัม/ลิตร ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดคือ 8

กัว จินหลิง (2009) และคณะ ได้ศึกษาผลการบำบัดน้ำด้วยการตกตะกอนแบบผสม และพบว่าประสิทธิภาพในการกำจัดดีที่สุดเมื่อปริมาณ PAC อยู่ที่ 24 มก./ลิตร และ PAM อยู่ที่ 0.3 มก./ลิตร

Lin Lu (2015) และคณะ ได้ศึกษาผลของการตกตะกอนของสารผสม PAC-PAM ในน้ำเสียที่มีน้ำมันอิมัลชันภายใต้สภาวะต่างๆ และเปรียบเทียบกับผลของสารตกตะกอนเดี่ยว โดยใช้ปริมาณ PAC 30 มก./ลิตร, PAM 6 มก./ลิตร อุณหภูมิห้อง 40 ℃ ค่า pH เป็นกลาง และระยะเวลาการตกตะกอนมากกว่า 30 นาที ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด ประสิทธิภาพการกำจัด COD สูงถึงประมาณ 85%

2. สรุปและข้อเสนอแนะ

การผสมผสานระหว่างโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) และโพลีอะคริลาไมด์ (PAM) ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกสาขาอาชีพ มีศักยภาพสูงในด้านการบำบัดน้ำเสียและกากตะกอน และจำเป็นต้องมีการสำรวจคุณค่าทางอุตสาหกรรมเพิ่มเติมต่อไป

กลไกการรวมตัวกันของ PAC และ PAM ขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยมของสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของ PAM เป็นหลัก โดยรวมกับ Al3+ ใน PAC และ –O ใน PAM เพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายที่เสถียรยิ่งขึ้น โครงสร้างเครือข่ายนี้สามารถห่อหุ้มสิ่งเจือปนอื่นๆ เช่น อนุภาคของแข็งและหยดน้ำมันได้อย่างเสถียร จึงมีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียที่มีสิ่งเจือปนหลายชนิดได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีน้ำมันและน้ำปนกันอยู่

ในขณะเดียวกัน การผสมผสานระหว่าง PAC และ PAM ก็มีข้อเสียเช่นกัน ปริมาณน้ำในตะกอนที่เกิดขึ้นมีสูง และโครงสร้างภายในที่เสถียรทำให้ต้องมีการบำบัดขั้นที่สองที่เข้มงวดมากขึ้น ดังนั้น การพัฒนา PAC ร่วมกับ PAM ต่อไปจึงยังคงเผชิญกับความยากลำบากและความท้าทายอยู่