מורכבותם של מרכיבי שפכי המזון העירוניים בולטת במיוחד. השומן הנישא בשפכי המזון ייצור עכירות חלבית, הקצף המיוצר מחומרי ניקוי ייראה כחול-ירוק, ותשטיף האשפה הוא לרוב חום כהה. מערכת מעורבת רב-צבעית זו מציבה דרישות גבוהות יותר. מסירי צבע בשפכיםעליו להיות בעל מספר פונקציות כגון הסרת אמולסיה, הסרת הקצפה והפחתת חמצון בו זמנית. דוח הבדיקה של מתקן טיהור שפכים בנאנג'ינג מראה שטווח תנודות הצבעוניות של מי הזרימה שלו יכול להגיע ל-50-300 מעלות, וקשה לייצב את הצבעוניות של השפכים המטופלים על ידי מסירי צבע מסורתיים לשפכים מתחת ל-30 מעלות.
מסירי צבע מודרניים למי שפכים השיגו קפיצת מדרגה בביצועים באמצעות תכנון מבנה מולקולרי. אם ניקח לדוגמה את הפולימר דיציאנדימיד-פורמלדהיד שעבר שינוי, קבוצות האמין וההידרוקסיל בשרשרת המולקולרית שלו יוצרות אפקט סינרגטי: קבוצת האמין לוכדת צבעים אניוניים באמצעות פעולה אלקטרוסטטית, וקבוצת ההידרוקסיל יוצרת קשרים עם יוני מתכת כדי להסיר צבע מתכתי. נתוני יישום בפועל מראים שקצב הסרת הצבעוניות של שפכים עירוניים גדל ליותר מ-92%, וקצב שקיעת פתיתי האלום גדל בכ-25%. ראוי לציין עוד שהסרת צבע זו לשפכים עדיין יכולה לשמור על פעילות גבוהה בתנאי טמפרטורה נמוכים.
מנקודת מבט של מערכת טיהור המים כולה, מסיר הצבע החדש למי שפכים מביא שיפורים רבים. מבחינת יעילות הטיפול, לאחר שמפעל מים ממוחזרים אימץ מסיר צבע מורכב למי שפכים, זמן ההחזקה של מיכל הערבוב המהיר קוצר מ-3 דקות ל-90 שניות; מבחינת עלות תפעול, עלות הכימיקלים לטון מים פחתה בכ-18%, ותפוקת הבוצה פחתה ב-15%; מבחינת ידידותיות לסביבה, תכולת המונומרים השיורי שלו נשלטה מתחת ל-0.1 מ"ג/ליטר, נתון נמוך בהרבה מהסטנדרט בתעשייה. במיוחד בעת טיפול בשפכים של רשת ביוב משולבת, יש לו יכולת חציצה טובה לזעזועים כרומטיים פתאומיים הנגרמים מגשם כבד.
המחקר הנוכחי מתמקד בשלושה מסלולים חדשניים: מסירי צבע פוטו-קטליטיים למי שפכים יכולים להתפרק באופן עצמאי לאחר טיפול כדי למנוע זיהום משני; מסירי צבע שפכים המגיבים לטמפרטורה יכולים להתאים אוטומטית את הקונפורמציה המולקולרית בהתאם לטמפרטורת המים; ומוצרים משופרים ביולוגית.מסירי צבע בשפכים לשלב יכולות פירוק מיקרוביאלי. חידושים אלה ממשיכים להניע את טיפול בשפכים עירוניים לכיוון יעיל וירוק יותר.
זמן פרסום: 23 ביולי 2025