Зачем использовать силиконовый пеногаситель в отрасли очистки сточных вод?

С ускорением глобальной индустриализации и повышением уровня урбанизации обработка отходов стала критически важным компонентом в решении вопросов устойчивого развития и защиты окружающей среды во всем мире. Одно из преимуществ силиконовых противопенных агентов заключается в их способности помогать контролировать эти затраты за счет эффективного предотвращения и устранения пены. Насколько эффективны силиконовые противопенные агенты в отрасли обработки сточных вод?

За последнее десятилетие силиконовые противопенные агенты приобрели значимость в отрасли очистки воды благодаря своей превосходной производительности, отличной совместимости с окружающей средой, двойным эффектам против пены и контроля пены (антипенная защита), а также адаптивности к различным водным системам в промышленных процессах. Силиконовые противопенные агенты теперь широко используются в секторе обработки сточных вод благодаря их доказанной эффективности. Они стали важными базовыми материалами во многих применениях и в различных системах обработки сточных вод.

Существует семь аспектов введения силиконового противопенного агента:

• Каковы опасности пены?
• Какова основная функция противопенного агента?
• Каковы состав и механизм действия силиконовых противопенных агентов?
• Каковы преимущества силиконовых дефоамеров?
• Как применяются силиконовые смолистые противопенные агенты в обработке сточных вод?
• Каковы рыночные тенденции для силиконовых противопенных агентов?
• Как усилить преимущества силиконовых противопенных агентов?

1. Каковы опасности пены?

В процессах обработки сточных вод, таких как аэрация, биологическая обработка, активный ил, осаждение и фильтрация, такие факторы, как поверхностно-активные вещества, метаболиты микробов и остатки коагулянтов, могут легко привести к образованию большого количества устойчивой пены, что в основном вызывает следующие опасности:

Влияние на работу оборудования: Пена может блокировать аэрационные отверстия, каналы перелива и сборные резервуары, такие как резервуар для восстановления, уменьшая эффективный объем оборудования и приводя к снижению производственной мощности. Кроме того, пена может вызывать дефекты поверхностных покрытий и мешать качеству процесса, делая необходимым контроль образования пены.

Снижение эффективности обработки: Плавающая пена и образование покрывающего слоя препятствуют газо-жидкостному обмену, что может снизить как операционную эффективность, так и качество продукта за счет уменьшения скорости растворения кислорода и, следовательно, влияя на эффективность удаления микробных загрязнений.

Увеличение химического потребления: Пена уносит органические соединения и загрязнители, что приводит к увеличению использования химических веществ ( моющих средств, добавок) и повышению затрат.

Загрязнение окружающей среды: Перелив биохимической пены может вызвать вторичное загрязнение и даже повлиять на безопасность окружающей среды ниже по течению и бассейны.

Бремя обслуживания: Частое удаление пены увеличивает трудозатраты на обслуживание и время простоя оборудования.

2. Какова основная функция противопенного агента?

Роль противопенного агента заключается в быстром устранении или подавлении образования пены, обеспечивая стабильную, непрерывную и эффективную работу обработки отходов. Антипенные агенты можно классифицировать по материалам и составу на минерально-масляные, алкил-спиртовые, полиэфирные и силиконовые противопенные агенты. Среди них силиконовые антипенные продукты, благодаря своей уникальной силиконовой химии и превосходной комплексной производительности, постепенно заменяют традиционные противопенные продукты и стали отраслевыми стандартами.’предпочтительный выбор управления в первую очередь. Кремнийорганические пеногасители оказывают положительное влияние, эффективно уменьшая пенообразование и стабилизируя процессы очистки сточных вод, что приводит к повышению эффективности процесса и качества продукции.

3. Каковы состав и механизм действия силиконовых противопенных агентов?

Силиконовые пеногасители обычно используют полидиметилсилоксан (ПДМС) и другие силоксановые полимеры в качестве основных сырьевых материалов, в сочетании с эмульгаторами, носителями, растворителями (маслами) и т.д., для формирования различных рецептур, таких как силиконовые эмульсии, масляные дисперсии или порошки. Эти универсальные рецептуры позволяют использовать силиконовые пеногасители в широком спектре применений для очистки сточных вод. Их ядро состоит из цепочечного скелета Si-O-Si, с гидрофобными органическими группами, такими как метильные группы, расположенными с внешней стороны, что приводит к чрезвычайно низкому поверхностному натяжению и высокой гидрофобности и “anti-foaming” способностям.

Во время очистки сточных вод органосиликоновые пеногасители диспергируются в виде микроскопических частиц на поверхности пены и межфазных границах, воздействуя на пену посредством следующих механизмов:

Снижение локального поверхностного натяжения для быстрого “разрушения” пенной мембраны, что вызывает быстрое стекание и коллапс пузырьков и пены.

Адсорбция на границе раздела газ-жидкость ослабляет эластичность жидкой мембраны, делая пену склонной к разрыву и улучшая контроль пенообразования.

Образование гидрофобного слоя внутри системы для предотвращения образования новой пены, обеспечивая длительное действие и подавление пенообразования пеногасителем.

Метил-MQ силиконовая смола XJY-6010/XJY-6011 /XJY-6012 для пеногасителей

Это твердая смола в порошковой форме. Данная смола может обеспечивать хорошие пеногасящие, гидрофобные и водоотталкивающие свойства.

4. Каковы преимущества силиконовых пеногасителей?

(1) Быстрое пеногасящее действие и длительная эффективность

Благодаря чрезвычайно низкому поверхностному натяжению молекул силикона, они могут быстро “проникать” в поверхность пенной мембраны в течение секунд, обеспечивая мгновенное гашение пены. Кроме того, образующийся гидрофобный барьерный слой может поддерживать пеногасящий эффект в течение длительного периода, снижая частоту повторного нанесения во многих промышленных процессах.

(2) Сильная адаптивность и устойчивость к высоким температурам и кислотам/щелочам

Силиконовый пеногаситель остается активным независимо от изменений pH или концентрации соли, сохраняя стабильность в широком диапазоне pH (0-–14) и в условиях высоких температур (до ~150°°C). Они подходят и совместимы со всеми основными процессами очистки сточных вод (муниципальными, промышленными, химическими, красильными, целлюлозно-бумажными, гальваническими и т.д.) как для водных, так и для неводных систем.

(3) Отличная диспергируемость, низкие концентрации

Silicone пеногасители требуют только чрезвычайно низких концентраций (обычно 20–200 ppm) для достижения превосходного обезвоздушивающего и противопенного эффектов. Их высокая диспергируемость позволяет им быстро распределяться по всей системе, максимизируя эффективность и улучшая общую производительность.

(4) Безвреден и экологичен

Высокопроизводственные органические кремнийсодержащие материалы по своей природе биокомпатибны, безвредны и не имеют запаха, не образуют вредных побочных продуктов и не загрязняют водные объекты или нисходящие среды. Они соответствуют строгим экологическим нормам, а определенные продукты доступны в пищевом исполнении для таких применений, как ковровые экстракторы и косвенное пищевое контактирование.

(5) Отсутствие негативного воздействия на последующие этапы обработки

По сравнению с традиционными минеральными маслами или определенными дефоамерами на базе эмульсий, силиконовые дефоамеры не вызывают взвешивания ила или забивания оборудования, а также не снижают эффективность последующих этапов флокуляции, осаждения или фильтрации. Это делает их пригодными для многих применений и типов сред в очистке сточных вод.

(6) Разнообразие формул продуктов и высокая совместимость с процессами

Могут быть составлены в различные типы, такие как силиконовая эмульсия, масло или порошок для пены, в зависимости от требований процесса, совместимы с автоматической дозировкой, ручным добавлением или методами непрерывной обработки в реальном времени. Эта гибкость обеспечивает достаточную адаптацию к процессам в различных промышленных условиях.

5. Как применяются силиконовые смолистые противопенные агенты в обработке сточных вод?

(1) Очистные станции муниципальных сточных вод

Муниципальные хозяйственно-бытовые сточные воды содержат большое количество поверхностно-активных веществ, белков и жиров, которые легко приводят к избыточному образованию пены на поверхности в аэрационных и биологических резервуарах для обработки. Использование силиконового дефомера позволяет быстро устранить поверхностную пену, стабилизировать работу аэрационных и вторичных отстойников, а также улучшить качество сточных вод и мощность установки. Он особенно эффективен для контроля пены при высоконагруженных операциях, в высокотемпературные сезоны и при процесс колебаниях.

(2) Очистка промышленных сточных вод

Промышленные сточные воды часто связаны с такими областями, как нефтехимия, гальваника, крашение, бумажное производство, фармацевтика, переработка пищевых продуктов и кожевенная промышленность. Такие воды содержат множество органических соединений, поверхностно-активных веществ, эмульсий и пенообразующих агентов, что приводит к устойчивому пенообразованию. Новое поколение силиконовых дефомеров, благодаря молекулярному дизайну, обеспечивает как чрезвычайно быстрое дефомирование, так и долгосрочное подавление, идеально подходя для жестких и сложных систем во многих промышленных процессах.

(3) Химическая очистка и обработка циркуляционных вод

В системах циркуляционных вод и химической очистки в таких отраслях, как холодильное хозяйство, тепловая энергетика, котельные и цементная промышленность, пена образуется из-за ингибиторов отложений и моющих средств. Добавление силиконовых дефомеров с превосходной диспергированностью и контролем пены улучшает теплопередачу, безопасность оборудования и общую стабильность процесса.

(4) Биорефинерия и фармацевтические сточные воды

Сточные воды из биофармацевтики, бродильной и пивоваренной промышленности демонстрируют сильное пенообразование из-за микробного метаболизма и высокого содержания органических материалов. Обычные антипенные агенты могут мешать процессу, вызывая загрязнение и антибактериальные эффекты. Силиконовые дефомеры, как слабоантибактериальные и нерезидуальные агенты, являются предпочтительным средством для чувствительных и критических применений в обработке отходов.

(5) Текстильное крашение, бумажное производство и отраслевые сточные воды текстильной промышленности

Отрасли, включая текстильное крашение, бумажные фабрики и текстильную промышленность, имеют высокую нагрузку пены в промывочных резервуарах, отстойных прудах и бумажной массе. Силиконовые дефомеры обеспечивают превосходный контроль пены, снижая потребление энергии и показатели поломок.

(6) Другие специальные области обработки воды

В областях, требующих строгого контроля пенообразования, таких как фильтрат полигонов, сельское хозяйство, электроника и опреснение морской воды, силиконовые пеногасители являются основным решением благодаря их экологичности и отличным характеристикам для широкого диапазона системных требований.

6. Каковы рыночные тенденции для силиконовых пеногасителей?

(1) Текущее состояние международного рынка

Согласно данным MarketsandMarkets, мировой рынок пеногасителей в 2023 году превысил 7 миллиардов долларов США, причём на долю силиконовых пеногасителей пришлось более 30% рыночной доли, и этот сегмент быстро растёт. США, Германия и Япония являются лидерами, при этом методы испытаний теперь сосредоточены на многофункциональности и экологической безопасности. Спрос в странах Азиатско-Тихоокеанского региона растёт, особенно в Китае и Индии.

(2) Экологичность, интеллектуализация и функциональная интеграция

Рынок силиконовых пеногасителей движется в сторону “трёх высоких” требований: зелёная биоразлагаемость, высокая эффективность при низких концентрациях и отсутствие побочных эффектов. Одновременно пеногасители интегрируются с цифровыми операциями и дистанционным мониторингом для интеллектуального и оптимизированного использования. Новые силиконовые пеногасители сочетают в себе функции пеногашения, флокуляции и подавления масла, обеспечивая многофункциональную производительность для всех систем очистки сточных вод.

7. Как усилить преимущества силиконовых пеногасителей?

С развитием промышленной модернизации, ужесточением политики и развитием интеллектуального производства спрос на эффективные, экологичные и интеллектуальные решения для контроля пены в сточных водах сильнее, чем когда-либо. Силиконовые антипенные продукты с их двойным эффектом пеногашения и предотвращения пенообразования, экологической совместимостью и адаптивностью к процессам стали основой для будущего обработки отходов. Как повысить конкурентоспособность продукции?

XJY Силиконы входит в число ведущих производителей Китая силиконовые смолы MQ и Силикон VMQ, имеет более чем 30-летний опыт НИОКР и производства в отрасли органической силиконовой химии и более 15 связанных патентов. Наши силиконовое сырье может удовлетворить потребности Область пеногасителей и поддерживаем диверсифицированные индивидуальные решения.