Výběr správného typu polyakrylamidu (PAM) je klíčový pro efektivní a nákladově efektivní čištění keramických odpadních vod. Hlavním cílem je rychlé odstranění suspendovaných pevných látek (SS) koagulací a flokulací.

1. Pochopení charakteristik keramických odpadních vod

Keramické odpadní vody pocházejí z procesů, jako je příprava surovin, vysoušení postřikem, zasklení a leštění. Klíčovými rysy jsou:

• Vysoké suspendované pevné látky (SS):  Obsahuje jemné částice hliny, křemenu, feldspartu a glazurovaných materiálů, často dosahující koncentrací tisíců mg / l.

• Negativně nabité částice:  Většina keramických částic nese záporný povrchový náboj ve vodě, což způsobuje, že se navzájem odpuzují a zůstávají stabilní v suspenzi.

• Variabilní pH:  Obvykle neutrální až mírně alkalické, ale může být kyselé v závislosti na konkrétních procesech (např. použití kyselých glazur).

• Vysoce kolísající průtok a zatížení:  Množství a koncentrace odpadních vod se výrazně liší podle různých fází výroby.

Hlavním cílem léčby je separace pevné a kapalnéPAM působí jako flokulantpřemostí jemné částice do velkých, hustých floků, které se rychle usadí.

2. Výběr typu PAM: anionový, kationový nebo nejonový?

Je to nejdůležitější rozhodnutí.

• Kationový polyakrylamid (CPAM):  Používá se k neutralizaci záporných nábojů koloidů. U keramických odpadních vod s vysokou koncentrací však často nestačí neutralizace náboje sama o sobě.

• Anionový polyakrylamid (APAM):  Funguje především prostřednictvím adsorpce a přemostěníJeho dlouhé polymerní řetězce zachycují a spojují více částic do velkých, rychle usazujících se floků. To je vysoce účinné pro podvozky s vysokou hustotou.

• Nejonický polyakrylamid (NPAM):  Méně citlivé na změny pH, ale obecně méně účinné pro standardní keramické odpadní vody než anionové typy.

Závěr: Pro většinu keramických odpadních vod, kde je primárním cílem odstranění SS, [anionový polyakrylamid] je preferovanou první volbou.

Důvody:

1. Dlouhý molekulární řetězec anionového PAM je ideální pro přemostění vysokého zatížení negativně nabitých částic.

2. Vytváří velké, viditelné a kompaktní "floky", které se usadí velmi rychle.

3. Obecně je nákladově efektivnější než kationový PAM.

Výjimky:
Pokud odpadní voda obsahuje významné organické kontaminanty (např. z pojiva, přídatných látek) nebo pokud je výsledný kal určen proanaerobní trávenípak kationový polyakrylamid  může být zvažován, protože lépe zachycuje organické koloidy a je často vhodnější pro odvodnění kalů.

3. Metoda výběru krok za krokem

Teorie poskytuje pokyny, ale Laboratorní testy jsou jediným spolehlivým způsobem výběru.

Krok 1: Charakterizace odpadních vod
Analyzujte reprezentativní vzorek na parametry, jako je pH a koncentrace SS.

Krok 2: Laboratorní test nádrže (klíčový krok)
Jedná se o nejdůležitější praxi pro optimální výběr a dávkování.

1. Příprava roztoku:  Připravte 0,1% základní roztoky několika kandidátských PAM (např. různé anionové typy s různými molekulárními hmotnostmi a stupněm hydrolýzy).

2. Zkušební postup:

   • Vezměte si několik sklenic (500 ml nebo 1000 ml) naplněných stejným objemem odpadní vody.

   • Při rychlém míchání (~ 150-200 otáček za minutu) přidejte rovné dávky různých roztoků PAM do každého poháru.

   • Po 1-2 minutách snížte míchání na pomalou rychlost (~ 40-60 otáček za minutu) po dobu 5-10 minut k podpoře růstu floku.

   • Přestaňte míchát a nechte suspenzi usadit.

3. Kritéria hodnocení:

   • Rychlost tvorby floku:  Jak rychle se tvoří floky?

   • Velikost floku & Hustota:  Jsou floky velké, husté a kompaktní? Husté floky se usadí rychleji a produkují čistější vodu.

   • Rychlost nastavení:  Čas, aby se floky usadily na polovinu výšky sklenice. Rychlejší je lepší.

   • Nadnadbytečná jasnost:  Pozorujte čistotu horní vody po usazení (např. 5 minut). Čistější voda znamená lepší výkon.

   • Optimální dávkování:  Identifikujte minimální dávku, která dosahuje nejlepších výsledků. Předávkování může stabilizovat částice a rozbít floky.

Krok 3: Ověření pilotního stupně
Pokud je to možné, ověřte 1-2 nejlepší kandidáty ze zkoušky nádrže v pilotním systému nepřetržitého toku, abyste potvrdili výkon za reálných podmínek.

4. Klíčové parametry: Molekulární hmotnost a Stupeň hydrolýzy

Pro anionovou PAM jsou kritické dva parametry:

• Molekulární hmotnost (MW):  Odkazuje na délku polymerového řetězce.

  • Pro keramické odpadní vody, Velmi vysoká molekulární hmotnost  (obvykle > 12 milionů, často > 16 milionů). Vyšší MW poskytuje delší řetězy pro lepší přemostění a větší tvorbu floku.

• Stupeň hydrolýzy (HD):  Procento akrylamidových skupin převedených na akrylatové skupiny, které poskytují anionový náboj.

  • A střední stupeň hydrolýzy (obvykle 20-30%)  Často je ideální. Příliš nízká HD a řetěz se nevytáhne dobře; příliš vysoká HD a řetěz se stává příliš tuhým a méně účinným při přemostění, se zvýšenou citlivostí na pH a tvrdost.

Praktické zkušenosti:  Pro typické keramické odpadní vody, a Anionový PAM s molekulární hmotností přes 16 milionů a stupněm hydrolýzy kolem 25%  je vynikajícím výchozím bodem pro testy nádrží.

5. Důležité úvahy o použití

1. Příslušné rozpuštění:  PAM musí být úplně rozpuštěn, aby byl účinný. Používejte stárnutou vodu, pokud je to možné, a míchejte 40-60 minut střední rychlostí, aby se zabránilo poškození stříháním.

2. Koncentrace roztoku:  Připravte základní roztoky na 0,1% - 0,3%.

3. Dávkovací bod:  Roztok PAM vstřikněte v místě dostatečné turbulence pro rychlé a úplné smíchání.

4. Úprava pH:  Pokud je pH odpadních vod velmi nízké (<6) nebo vysoké (>9), může být ovlivněn výkon anionového PAM. Přednastavení pH na neutrální rozsah může zlepšit výsledky.

5. Skladování:  PAM je hygroskopický. Uchovávejte tašky uzavřené na chladném, suchém místě.

Shrnutí

Pro výběr správného PAM pro keramické odpadní vody:

1. Hlavní volba:  Začněte anionový polyakrylamid.

2. Klíčové parametry:  Hledejte Vysoká molekulární hmotnost (≥ 16 milionů)  a Střední stupeň hydrolýzy (20-30%).

3. Základní metoda:  chování Jarové testy  porovnání velikosti floku, rychlosti usazování a jasnosti nadnadnadání pro konečnou výběr a optimalizaci dávkování.

4. Poslední krok:  Ověřte nejlepšího kandidáta prostřednictvím pilotního testování na místě.

Následování tohoto strukturovaného přístupu vám umožní identifikovat nejnákladově efektivnější a nejefektivnější polyakrylamid pro váš konkrétní keramický systém čištění odpadních vod.