消泡劑原理及選型詳解

水處理中的泡沫問(wèn)題困擾了很多的人，調(diào)試初期泡沫、表面活性劑泡沫，沖擊泡沫，過(guò)氧化泡沫，循環(huán)水處理中投加非氧化性殺菌劑產(chǎn)生的泡沫等等，所以水處理中消泡劑的使用就比較常見(jiàn)了，本文全面介紹消泡劑的原理、分類(lèi)、選型及用量!

消泡原理
消泡劑，也稱(chēng)消沫劑，原理有以下幾點(diǎn)：
01 泡沫局部表面張力降低導(dǎo)致泡沫破滅
該種機(jī)理的起源是將高級(jí)醇或植物油撒在泡沫 上，當(dāng)其溶入泡沫液，會(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小，表面張力的降低僅限于泡沫的局部，而泡沫周?chē)谋砻鎻埩缀鯖](méi)有變化。表面張力降低的部分被強(qiáng)烈地向四周牽引、延伸，最后破裂。
02 破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中，會(huì)向氣液界面擴(kuò)散，使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復(fù)膜彈性的能力。
03 促使液膜排液
消泡劑能促使液膜排液，因而導(dǎo)致氣泡破滅，泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性，添加一種加速泡沫排液的物質(zhì)，也可以起到消泡作用。
04 添加疏水固體顆粒可導(dǎo)致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會(huì)吸引表面活性劑的 疏水端，使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進(jìn)入水相，從而起到消泡的作用。
05 增溶助泡表面活性劑可導(dǎo)致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì)，可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類(lèi)，不僅可減少表面層的表面活性劑濃度，而且還會(huì)溶入表面活性劑吸附層，降低表面活性劑分子間的緊密程度，從而減弱了泡沫的穩(wěn)定性。
06 電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層
對(duì)于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用，產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液，加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。

消泡劑分類(lèi)
常用的消泡劑按成分不同可分為硅(樹(shù)脂)類(lèi)、表面活性劑類(lèi)、鏈烷烴類(lèi)和礦物油類(lèi)。

01 硅(樹(shù)脂)類(lèi)
硅樹(shù)脂消泡劑又稱(chēng)乳劑型消泡劑，使用方法是將硅樹(shù)脂用乳化劑(表面活性劑)乳化分散在水中后投加到廢水中。二氧化硅細(xì)粉是另一種消泡效果較好的硅類(lèi)消泡劑。
02 表面活性劑類(lèi)
此類(lèi)消泡劑其實(shí)是乳化劑，即利用表面活性劑的分散作用，使形成泡沫的物質(zhì)在水中保持穩(wěn)定的乳化狀態(tài)分散，從而避免生成泡沫。
03 鏈烷烴類(lèi)
鏈烷烴類(lèi)消泡劑是用乳化劑把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散后制成的消泡劑，其用途與表面活性劑類(lèi)的乳化型消泡劑類(lèi)似。
04 礦物油類(lèi)
以礦物油為主要消泡成分。為了改善效果，有時(shí)混合金屬皂、硅油、二氧化硅等物質(zhì)一起使用。此外，為使礦物油容易擴(kuò)散到發(fā)泡液表面，或者使金屬皂等均勻分散在礦物油中，有時(shí)還可投加各種表面活性劑。

消泡劑的選型
選擇消泡劑要符合以下幾點(diǎn)：
01 在起泡液中不溶或難溶
為破滅泡沫，消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中。對(duì)破泡劑的情況，應(yīng)在瞬間濃縮、集中，對(duì)于抑泡的情況應(yīng)經(jīng)常保持在這種狀態(tài)。所以消泡劑在起泡液中是過(guò)飽和狀態(tài)，只有不溶或難溶才易于達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)。不溶或難溶，才易于聚集在氣液界面，才易于濃縮在泡膜上，才能在較低濃度下發(fā)揮作用。用于水體系的消泡劑，活性成分的分子，須為強(qiáng)疏水弱親水，HLB值在1.5-3范圍，作用才最好。
02 表面張力低于起泡液
只有消泡劑分子間作用力小，表面張力低于起泡液，消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴(kuò)展。值得注意的是，起泡液的表面張力并非溶液的表面張力，而是助泡溶液的表面張力。
03 與起泡液有一定程度的親和性
由于消泡過(guò)程實(shí)際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競(jìng)爭(zhēng)，所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。要使消泡劑擴(kuò)散較快，消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過(guò)親，會(huì)溶解;過(guò)疏又難于分散。只有親疏適宜，效力才會(huì)好。
04 與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
消泡劑與起泡液發(fā)生反應(yīng)，一方面消泡劑會(huì)喪失作用，另一方面可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響微生物的生長(zhǎng)。

05 揮發(fā)性小，作用時(shí)間長(zhǎng)
首先要確定需要使用消泡劑的體系，是水性體系或油性體系。如發(fā)酵行業(yè)，就要使用油性的消泡劑，如聚醚改性硅或聚醚類(lèi)的。水性涂料行業(yè)就要用水性消泡劑，有機(jī)硅消泡劑。選擇出消泡劑，比較添加量，在參考價(jià)格，可得出最適用最經(jīng)濟(jì)的消泡劑產(chǎn)品。

消泡劑用量
消泡劑的種類(lèi)很多，不同類(lèi)型的消泡劑所需要的添加量是不同的，下面我們?yōu)榇蠹医榻B一下六類(lèi)消泡劑的添加量：
1、醇類(lèi)消泡劑：醇類(lèi)消泡劑使用時(shí)，用量一般在0.01-0.10%以?xún)?nèi)。
2、油脂類(lèi)消泡劑：油脂類(lèi)消泡劑的添加量在0.05-2%之間，脂肪酸酯類(lèi)消泡劑的添加量是0.002-0.2%之間。
3、酰胺類(lèi)消泡劑：酰胺類(lèi)消泡劑效果比較好，添加量一般在0.002-0.005%以?xún)?nèi)。
4、磷酸酸類(lèi)消泡劑：磷酸酸類(lèi)消泡劑最常用在纖維和潤(rùn)滑油中，添加量為0.025-0.25%之間。
5、胺類(lèi)消泡劑：胺類(lèi)消泡劑主要在纖維加工中使用，添加量為0.02-2%。
6、醚類(lèi)消泡劑：醚類(lèi)消泡劑在造紙印染、凈洗中用的比較多，添加量一般是0.025-0.25%。