الرئيسية 
 عن اليمن 
 الحكومة اليمنية 
 معلومات قطاعية 
 عن المركز 
 خدمات الموقع 
نص إتفاق السلم والشراكة الوطنية
الموقع الفرعي الخاص بالسياحة
فيلم وثائقي عن المركز الوطني للمعلومات
">طباعة الصفحة خارطة الموقع الموقع الرئيسي / المحتوى المعلوماتي / البيئة

دراسة آلية تنقية المياه باستخدام الخليط المزدوج من البوليمر الكاتيون بولي اليكتراليت

الباحث:  د / رياض عبد الله محمد محرم
الدرجة العلمية:  دكتوراه
الجامعة:  فولجو جراد
الكلية:  الهندسة
القسم:  ميكانيكا
بلد الدراسة:  روسيا
لغة الدراسة:  الروسية
تاريخ الإقرار:  2007
نوع الدراسة:  رسالة جامعية

ملخص الرسالة:

 

موضوع البحث: « دراسة أليه تنقيه المياه باستخدام الخليط المزدوج من البوليمر الكاتيون بولي اليكتراليت»  

 إن أهميه دراسة البوليميرات وتحديدا البولي اليكتروليتات( (polyelectrolytes استدعي الاستخدام  الواسع لهذه المواد (البوليميرات) كمواد فصل للمواد الصلبة عن السوائل (فلاكولانت )((flocculants وذلك لتنقيه المياه الطبيعية والمياه العادمه وكذلك لزيادة تركيز الوسط الغرواني وسرعه تجفيف المواد الصلبهsludge dewatering)  )وأيضا لتحسين خواص المواد الصلبة المجففة  كما تدخل هذه المركبات في الطب و الزراعه و الصناعات النفطية و الغذائية وغيرها من الصناعات المختلفة.

ومع هذا فانه لايمكن القول بان عمليات تنقيه المياه ومعالجه الحمأه تم حلها بالكامل. فاستخدام البوليميرات الاحاديه في الوسط الغرواني المعقد حيث يوجد العديد من المركبات والشوائب المختلفة يصعب الحصول علي معالجه للمياه عاليه الجودة ، ولهذا أصبح في الوقت الراهن غالبا مايتم استخدام مجموع مركبات منها البوليميرات ، الأملاح غير عضويه والمواد الفعالة سطحيا .(surfactants)

في الكتب المراجع الخاصة بهذا المجال يتضح لنا وجود علاقة بين الاختلاط الترموديناميكي بين المركبات في المحلول و الجودة الثرموديناميكيه في " المخلوط المذيب " (بوليمير + مذيب )وبين امتصاص البوليمير من المخلوط .

ولذلك فاستخدام خليط من البوليمر المزدوج يمكن أن يرفع من جوده فصل المواد الصلبه (flocculation) وتثبيت الوسط الغرواني ((stabilization disperses  أوقد  لايتم التحكم بثبات الوسط وهذا يعتمد علي خصائص ونوع البوليمير المستخدم .

ان الهدف من هذا البحث هو دراسة أساسيات فصل الوسط المائي الملوث باستخدام الخليط المزدوج من البوليميرات نوع (cationic polyelectrolyte) وتطوير الأساس التكنولوجي والهندسي لتنقيه المياه العادمه ومياه الصرف الصحي .

نتائج الأبحاث العمليه المدروسة في مجال تنقيه المياه تم وضع أساس علمي لتنقيه المياه باستخدام الخليط المزدوج من مركبات البولي الكتروليت ألموجبه الشحنة (كاتيون). من خلال النتائج اتضح ارتفاع جوده فصل المياه الغرويه بالمقارنة مع استخدام البولي اليكتروليتات الاحاديه المستخدمة حاليا في محطات المعالجة.

تمت الدراسة العلمية للتحكم بثبات وسط الكاولين مع الماء باستخدام الخليط الثنائي من الأساس poly- 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate (KF-91) and

     pole- N, N, N-trimethyloxiethylamonium methyl sulfate (KF-99)

وجد ارتفاع سرعه الترسيب لجزيئات الوسط الغرواني  ب3-1,3   مره بمقارنه والمركبات المنفردة  بأخذ نسب معينه من هذه المواد وكذلك تم خفض التركيز الكلي للبوليمير (الفلوكلانت) بمقدار30-25   %.

تم بحث تأثير طبيعة وتركيب الخليط الثنائي للبولي اليكتراليت علي درجه التخثر لجزيئات الوسط الغرواني وجد إن تأثير الخليط يتصف بتكوين ندف ((floccule بدرجه تخثر مقدارها (α=10-7) حيث تتصف ترسب الجزيئات بمرحلتين السقوط الحر وتكثيف المترسب.

تم إثبات إن سرعه الترسيب لجزيئات الكاولين في وجود الخليط المزدوج للبولي اليكتراليت الموجبه يعتبر نتيجة للتأثير الثنائي للمركبين ألموجبي الشحنة وهذا بدوره يكون سببا لتكوين الندف  ذو كثافة عاليه   (kg/m3 1300-1100) وأكثر تماسكا بحيث لاتتفكك في مرحله تكثيف المادة المترسبة.

تم تفسير ظهور التأثير الثنائي لعمليه التخثر بوجود خليط البولي اليكتراليت ذات الشحنة المتشابهة هو عدم الاذابه الترموديناميكيه بين جزيئات البوليمر للمركبين في المحلول( المذيب) الكلي حيث تم الاستدلال علي ذلك في تناقص الحجوم الهيدروليكيه للجزيئات وانخفاض تأثير انتفاخ جزيئات البولي اليكتراليت.

تم دراسة عمليه تنقيه مياه الصرف الصحي و تجفيف الحمأة في مدينه فولجا جراد  بواسطة استخدام خليط البوليمر (cationic polyelectrolyte) لمختلف النسب المئويه لكل مركب .وجد إن استخدام الخليط الثنائي من أساس البوليمر نوعKF-91،  VBK-402 ،KF-99 تؤدي لخفض نسبه الرطوبة إلي 7-5 % ،أزاله مكونات المواد العالقة في الماء الخارج إلي  80-70 % وتخفيض جرعه البوليمر من5  إلي 2   kg /т ماده جافه مقارنه باستخدام هذه المركبات بمفردها. وبهذا يمكننا أن نوصي باستخدام الخليط الثنائي للبولي اليكتراليت ألموجبه الشحنة وتطوير الأبحاث الصناعية والعملية في عمليات تنقيه المياه وتجفيف الحمأه في محطات معالجه مياه الصرف الصحي.     



 

Abstract:

 

 Theme of research:  «A study of mechanism of water dispersions separation with using binary mixtures cationic polyelectrolytes» 

The significance of polymers study and polyelectrolyts specifically prompted by the extensive usage as quality flocculants for sweetening of natural water and wastewater treatment, concentration disperses and sludge dewatering, improvement filtrations properties of sludge and structure of soil, in agriculture, petroleum, food-processing industries, medicine etc.

At the same time it is impossible to consider a question of perfection processes of water treatment and sludge dewatering completely solved. So, applying only individual flocculants in complex dispersions, in which is possible the presence of the large number of several compounds and impurity, which makes high quality water treatments access difficult. In this connection recently even more often began to be used complex of flocculants reagents, which includes polymers, inorganic salts, and effective surfactants.

In literature of this field it shows that there is an interrelation between thermodynamical compatibility of components in solution, change of thermodynamical quality of the "mixed" solvent (polymer+solvent) and polymers adsorption from the mixture.

Therefore, the usage of the binary polymeric mixtures can promote increase of flocculation efficiency, stabilization disperses or the medium disperses stabilities control may not be made which depends on the properties and the kind of the used polymers.

In this connection the urgent and perspective direction of researches represents development bases by using a mixture of binary polymers cationic polyelectrolytes in processes flocculation and water treatment.

As result of regular researches in water treatment field have established scientific basis to treatment water by using a mixture of binary positively charged polyelectrolytes (cationic). The increase of efficiency of separation water disperse is revealed in comparison with use individual flocculants, accessible to the costumer.

The mechanism of regulation stability of kaolin disperse by using binary mixtures of polyelectrolytes  on basis poly- 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate (KF-91) and pole- N, N, N-trimethyloxiethylamonium methyl sulfate (KF-99). The increase of speed precipitation of particles disperse in 1,3-3 times in optimum ratio of components is revealed at simultaneous reduction of total concentration flocculants on 25-30 of %.

The effect of a nature and structure of binary mixtures polyelectrolytes on aggregations degree of particles disperses was researched. It was found that the activity of mixture is characterized by formation flocculants with rather low degree aggregations (αs =7-10) and the sedimentation which is characterized by stages free precipitation and condensation of sediment.

It was proved that the increase speed of kaolin sedimentation in the presence of binary mixtures cationic polyelecrolyte is the consequence synergism of action two cationic flocculants, which results in formation flocculate of raised density (1100-1300 kg/m3) and durability, not deformation at a stage of condensation of sediment.

       The assumption states, that the reason of display synergism at the flocculation by mixture of same charged polyelectrolyte is the thermodynamical incompatibility of polymers in the general solvent, which is clearly marked in reduction of hydrodynamical volumes  of microbial and decrease of effect polyelectrolyte’s swell.

         The process of sludge dewatering of active silt in Volgograd city by using mixtures cationic polyelectrolytes of difference structures is investigated. It shows that use of binary mixtures on a basis flocculants of the stamps КF-91, VPK-402 and КF-99 allows to lower humidity of sludge to 5-7 %; to reduce the contents of the suspension substances in filtrate to 70-80 % and to reduce dosage of flocculant with 5 up to 2 kg /т d.s. It allows to recommend binary mixtures cationic polyelectrolytes for the further trial tests in processes of sludge dewatering of biological treatment structures.



عن اليمن.. أدلة تهمك قواعد بيانات خدمات تفاعلية

شروط الاستخدام  |  خدمات الموقع  |  تواصل معنا

Copyright © National Information Center 2014 All Rights Reserved

Designed By : Website Department