การกําจัดน้ําจากบ่อน้ําและปุ๋ยเป็นขั้นตอนสําคัญในการบําบัดน้ําเสีย การทําเหมืองแร่ และกระบวนการอุตสาหกรรมและเตียงแห้งอาจใช้พลังงานและใช้เวลาพอลลิเมอร์ที่ดูดซึมมาก (SAPs) ให้ทางเลือกที่นวัตกรรม โดยลดเวลาการรักษาลงอย่างสําคัญ และเพิ่มประสิทธิภาพ
1. พอลิเมอร์ที่ดูดซึมสูง (SAP) คืออะไร?
โพลีเมอร์ที่ดูดซึมสูงสุด เป็นวัสดุไฮโดรฟิลิคที่เชื่อมต่อกัน สามารถดูดซึมและยึดยึดของเหลวจํานวนมากเทียบกับปริมาณของพวกมัน
Polyacrylates (ตัวอย่างเช่น โซเดียมโพลียาคริลเลต)
SAPs ที่ใช้สตาร์ค
โพลยาครีแลมิด โคโพลิเมอร์ used in industrial sludge dewatering ใช้อุปกรณ์ในการล้างน้ําจากบ่อน้ําอุตสาหกรรม
วิธีการใช้ SAP ในการล้างน้ํา
1กลไกการดูดซึม SAPs สร้างโครงสร้างคล้ายเจลเมื่อพวกมันดูดซึมน้ํา จับของเหลวไว้ในเครือข่ายพอลิเมอร์
2. การแยกของ Solids น้ําที่ซึมซึมถูกล็อคใน SAP โดยทิ้งช่วงแข็งที่แห้งลง
3การฟื้นฟูง่าย SAP ที่บวมสามารถถูกกําจัดโดยการกรอง, centrifugation, หรือการแยกทางกลง่าย ๆ
2ข้อดีของ SAPs มากกว่าวิธีการกําจัดน้ําแบบดั้งเดิม
|
วิธีการ |
ข้อดี |
ข้อเสีย |
|
การหลอมหลอม |
รวดเร็ว มีประสิทธิภาพสูง |
ค่าพลังงานสูง การบํารุงรักษา |
|
เครื่องกดเข็มขัด |
การทํางานต่อเนื่อง |
จําเป็นต้องใช้สารเคมี ปรับสภาพสลัด |
|
เตียงแห้ง |
การใช้พลังงานต่ํา |
ช้าๆ ใช้พื้นที่มาก |
|
SAPs |
การล้างน้ําอย่างรวดเร็ว ใช้พลังงานน้อยที่สุด สามารถปรับขนาดได้ |
ค่าวัสดุที่สูงขึ้น (แต่ชดเชยค่าใช้จ่ายในการแปรรูป) |
ประโยชน์สําคัญของ SAPs
✔ การ ถอน น้ํา เร็ว ลง ลง ทํา ให้ เวลา การ รักษา จาก หลาย วัน เป็น หลาย ชั่วโมง
✔ ปริมาณของสารแข็งที่สูงขึ้น ในบางกรณี จะมีปริมาณของสารแข็งที่แห้งสูงถึง 5070%
✔ การ ใช้ พลังงาน ที่ น้อยลง
✔ ChemicalFree Option บาง SAP ทํางานโดยไม่ต้องมีสารประกอบเลือดเพิ่มเติม
3การใช้งานในการบําบัดสลัดและปูน
A. น้ําเสียเทศบาล
SAPs ลดปริมาณ sludge ก่อนการกําจัดที่เก็บขยะหรือเผาไหม้
ตัวอย่าง: การศึกษาในเยอรมนีแสดงให้เห็นว่ามวล sludge ลดลง 40% หลังจากการบําบัด SAP
B. ขยะอุตสาหกรรม (เหมืองแร่ น้ํามันและก๊าซ การแปรรูปอาหาร)
ผงเหมืองแร่ SAPs ช่วยในการฟื้นฟูน้ําจากหมากล้าง ลดต้นทุนการกําจัด
สลัดอุตสาหกรรมอาหาร ราคาสารอินทรีย์สูงทําให้ SAP เหมาะสําหรับการกําจัดน้ําอย่างรวดเร็ว
C. การปรับปรุงสิ่งแวดล้อม (ฝุ่นถลอก, ลื่นปนเปื้อน)
SAPs ช่วยในการบดท้องท่าเรือ โดยแยกน้ําจากฝุ่นปนเปื้อนอย่างรวดเร็ว
การศึกษากรณี: ท่าเรือในเนเธอร์แลนด์ใช้ SAPs เพื่อลดเวลาการล้างน้ํา 60%
4. การศึกษากรณีและข้อมูลผลงาน
|
ปริมาตร |
เครื่องหลอมศูนย์กลาง |
การรักษา SAP |
|
เวลา ที่ จะ ถอน น้ํา |
4 ชั่วโมง |
1 ชั่วโมง |
|
ปริมาณของสารแข็งสุดท้าย |
25% |
45% |
|
การบริโภคพลังงาน |
สูง |
ต่ํา |
การศึกษาที่ 2: SAPs ในเหมืองหิน (ชิลี)
ปัญหา: มีน้ํามากในน้ําทองแดง
การแก้ไข: SAPs ที่นําไปใช้ในปริมาณ 0.5% โดยน้ําหนัก ลดความชื้นจาก 70% เป็น 30%
ผลลัพธ์: ลดน้ําในการกําจัด 50% ลดค่าขนส่ง
5ความท้าทายและแนวโน้มในอนาคต
ข้อ จํากัด ใน ปัจจุบัน
ค่าใช้จ่าย SAPs อาจแพง แต่ราคาจะลดลงเมื่อการผลิตเพิ่มขึ้น
การกําจัด SAPs ที่ใช้แล้ว ✅ SAPs สัมผัสบางชนิดต้องกําจัดอย่างถูกต้อง (แม้ว่าตัวเลือกที่สามารถแยกแยกได้ทางชีวภาพจะปรากฏขึ้น)
สรุป
พอลลิเมอร์ที่ดูดซึมสูงสุด (Superabsorbent Polymers) (SAP) กําลังปฏิวัติการล้างน้ําจาก sludge และ sediment โดยนําเสนอวิธีแก้ไขที่รวดเร็ว ประสิทธิภาพมากขึ้น และประหยัดพลังงานการวิจัยที่กําลังดําเนินการทําให้ SAPs เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้สําหรับวิธีการประเพณี.
สําหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการลดเวลาการบําบัด ลดต้นทุนพลังงาน และปรับปรุงการจัดการ sludge SAPs เป็นทางเลือกที่น่าสนใจที่ควรที่จะสํารวจ
