Polyakrylamid (PAM)hraje klíčovou roli při odvodňování kalů a jeho výběr musí být založen na charakteristikách kalů, odvodňových zařízeních a procesních podmínkách. Níže je uvedena podrobná analýza principů výběru a optimalizace výkonu.

I. Zásady výběru

1. Analýza charakteristik kalů

Organický obsah: Vysoce organické kaly (např. městské kaly) jsou obvykle záporně nabité a vyžadují kationové PAM (CPAM). Neorganicky bohaté kaly (např. průmyslové kaly) mohou používat anionové (APAM) nebo nejonové PAM (NPAM).

Zdroj kalu:

Městské kaly: Vysoký organický obsah, hydrofilní - vyžaduje CPAM s vysokou hustotou nabití.

Průmyslové kaly (např. galvanizace, výroba papíru): Může obsahovat těžké kovy nebo anorganické látky - je potřeba laboratorní zkoušky.

Hodnota pH:

Kyslé (pH < 7): Upřednostňují se nejonistické nebo nízkonabité CPAM.

Alkalické (pH > 7): Vysoko nabité CPAM nebo APAM mohou být vhodné.

2. Výběr iontického typu

Kationový PAM (CPAM): Neutralizuje záporné náboje koloidů kalu, stlačí dvojitou vrstvu a překonává floky (používané při ~90% odvodnění municipalních kalu).

Anionový PAM (APAM): Tvoří dlouhořetězové mosty, vhodné pro anorganické kaly nebo v kombinaci s kovovými solmi (např. PAC).

Non-ionický PAM (NPAM): Používá se v neutrálních/slabě kyselých kalech, ale méně často.

3. Molekulární hmotnost (MW) & amp; Hustota nabíjení

Molekulární hmotnost:

Vysoký MW (12M+ Da): Tvoří husté, velké floky - ideální pro odstředivky a pásové lisy.

Nízký MW (6-8M Da): Lepší pro deskové a rámové filtry (zabraňuje ucpání tkaniny).

Hustota nabíjení:

Vysoké náboje (20-40%): Pro vysoce organické, rozptýlené kaly.

Nízké nabití (5-10%): Pro anorganické kaly nebo předkondicionování.

4. Odváděcí zařízení

Odstředivka: středně vysoká hustota nabití, středně vysoký MW CPAM pro rychlou flokulaci.

Pásový filtrový tisk: Vysoký MW, středně vysoký náboj CPAM pro střihově odolné floky.

Filtr s deskou a rámem: Nízké MW, nízké nabití CPAM / APAM, aby se zabránilo ucpání.

5. Rozpustnost a Příprava

Rozpouštění: 0,1-0,3% koncentrace, teplota vody ≤60 ° C (zabraňuje degradaci).

Rychlost směšování: 50-200 otáček za minutu (zabraňuje rozbití řetězu).

II. Metricky hodnocení výkonnosti

Efektivita odvodnění

Obsah vlhkosti: Optimální PAM snižuje kaly z 98% na 60-75%.

Tloušťka dortu: Lisy na pásy potřebují jednotné dorty; odstředivky vyžadují vysoké pevné látky.

Vlastnosti Floc

Velikost: Ideální průměr floku 1-5 mm (příliš velké pasti vody; příliš malé způsobuje ztrátu).

Pevnost: Odolnost proti stříhání (kritická pro odstředivky).

Spotřeba chemických látek a Náklady

Typické dávkování: 2-5 kg PAM na tunu suchého kalu (optimalizováno pomocí testů v nádobách).

Kvalita filtrů

Zámotnost (NTU) by měla být < 50 k minimalizaci recyklační zátěže.

III. Společné otázky a Optimalizace

Lepení filtrační tkaniny: způsobeno nadměrným PAM nebo vysokým MW - snížit dávku nebo přepnout na PAM s nízkou viskozitou.

Slabé floky: Zvýšit hustotu nabití nebo upravit pH na 6-8.

Chemický odpad: Používejte dávkování gradientem (nejprve nízké nabití, pak vysoké nabití).

IV. Experimentální výběrový proces

Laboratorní zkouška (zkouška v nádrži): typ iontů obrazovky, pozorujte tvorbu floku a usídlení.

Pilotní zkouška: Simulace zařízení v plném měřítku, optimalizace MW a dávkování.

Validace v terénu: rychlost odvodnění dráhy, náklady na chemické látky a provozní účinnost.

V. Případové studie

Městské WWTP: CPAM (12M Da, 30% nabíjení) snižuje vlhkost z 98% na 65%, což stojí 5-8 dolarů za tunu suchého kalu.

Textilní kaly: APAM + FeCl ₃ snižuje vlhkost na < 70%.

Závěr

Správný výběr PAM výrazně zvyšuje účinnost odvodnění kalů a snižuje náklady na likvidaci. Úpravy v terénu na základě laboratorních testů a parametrů zařízení jsou nezbytné pro optimální výkon.