1. Introduktion til dekantercentrifugeprocessen

Forståelse af arbejdsprincippet for dekantercentrifugen er afgørende for en effektiv PAM-udvælgelse.

• Arbejdsprincip:  En dekanter centrifuge adskiller faste stoffer fra væsker gennem højhastigheds rotationskrafter. Slammet indføres i en roterende skål. Den høje G-kraft forårsager tættere faste stoffer til at slå sig ned mod skålens væg. En rulle (en spiralskruve transportør) roterer med en lidt anden hastighed og transporterer kontinuerligt de nedsatte faste stoffer mod udledningsportene (kageutledning), mens den klarerede væske (centreret) overstrømmer væger i den anden ende.

• Processegenskaber:

  • Kontinuerlig drift:  Designet til 24/7 kontinuerlig fodring, afvandning og udledning.

  • Høj G-kraft:  Udnytter høj centrifugalkraft til effektiv separation, i stand til at håndtere fine partikler.

  • Skærkræfter:  Processen introducerer betydelig skæring, især ved rulle og skål interaktion, som kan bryde svage flokker.

  • Kritisk afhængighed af flokkulering:  Effektiviteten af en dekanter centrifuge er stærkt afhængig  om dannelsen af stærke, tætte og skærbestandige flokker gennem optimal konditionering med PAM. God flokdannelse er det første og mest kritiske skridt.

2. PAM-udvælgelse (kerneprocessen)

Udvælgelsen er en systematisk procedure, der skal følge enLaboratorieglastest -> Test i pilotskala -> Endelig udvælgelseDet bør aldrig udelukkende være baseret på dataark eller tidligere erfaring.

2.1 Grundlæggende udvælgelsesprincipper

PAM findes i tre primære ioniske typer:  Kationisk (CPAM), anionisk (APAM) og ikke-ionisk (NPAM)Valget afhænger af kilden og slagmets art.

• Kommunalt spildevand (spildevand):

  • Slamtype:  Primært organisk slam (f.eks. affaldsaktiveret slam), som bærer en negativ overfladeladning.

  • Primært valg: Kationisk PAM (CPAM).

  • Årsag:  Den positivt ladede CPAM neutraliserer effektivt de negative ladninger på slammepartikler (ladningsneutralisering) og bryder dem sammen (polymerbro) for at danne store, stabile flokker, der afvandrer godt.

• Industrielt spildevand:

  • Scenariet er komplekst; Laboratorieprøver er obligatoriske.

  • Slam højt i uorganiske stoffer  (f.eks. metallurgi, minedrift, kulkemiske): Partikler bærer ofte en positiv eller neutral ladning. Typisk,  Anionisk PAM (APAM)  eller Ikke-ionisk PAM (NPAM)  bruges til at bygge bro mellem disse partikler.

  • Slam højt i økologi  (f.eks. fødevareforarbejdning, papirmasse, petrokemi): Ligner kommunalt slam,Kationisk PAM (CPAM)  er normalt valgt, men den nødvendige ladningstæthed kan variere.

• Blandet slam (primært + sekundært):

  • kationisk PAM  er stadig typisk anvendt, men ofte er et middels ladningstæthedsprodukt optimalt.

2.2 Nøglespecifikationsparametre

Efter at have valgt den ioniske type skal der bestemmes to nøgleparametre:

• Ladningstæthed (ionicitet):

  • For CPAM refererer dette til tætheden af positive ladninger på polymerkæden. En højere ladning giver stærkere neutralisering, men kan reducere polymerens evne til at strække og bro.

  • Valgprincippet:

    • Til slam med højt organisk indhold og stærk negativ ladning, a højere ladningstæthed  CPAM (f.eks. 40% - 60%) vælges ofte.

    • For slam med mere uorganisk indhold eller en neutral ladning, a mellemstore eller lavere ladningstæthed  (f.eks. 20% - 40%) er ofte mere effektive og omkostningseffektive.

  • Enkel dom:  Under krukkeprøvning kan overskydende ladningstæthed resultere i små, stramme flokker; utilstrækkelig ladningstæthed resulterer i svage, overskyede flokker.

• Molekylvægt (MW):

  • Henviser til længden af polymerkæden. En højere MW forbedrer i høj grad "brobygningsmekanismen" og danner større, hurtigere bosættende flokker.

  • Valgprincippet:

    • Til dekantercentrifuger, der kræver stærke, skærbestandige flokker,meget høj molekylvægt  PAM (typisk i området 15 millioner - 25 millioner g / mol eller højere) er standard.

  • Skærmodstand:  Meget høje MW-polymerer kan være mere modtagelige for skærnedbrydning. Det optimale valg er en balance mellem høj MW til brobygning og tilstrækkelig skærstabilitet.

2.3. Opløsning og forberedelse

Forkert forberedelse vil gøre selv den bedste polymer ineffektiv.

• Forberedelseskoncentration:  Typisk 0,1% - 0,5% (1-5 kg PAM pr. ton vand). Et almindeligt udgangspunkt for dekantere er 0,2%-0,3%.

• Aldringstid:  Kræver tilstrækkelig "aldringstid" (typisk 30-60 minutter) til fuldt ud at aktivere polymerkæderne. Opløsningen skal være klar, viskøs og fri for "fiskeyne" (uopløste gelpartikler).

• Blanding af energi:  Blid blanding er afgørende. Høj-skæring blanding under forberedelse vil mekanisk nedbryde (saks) polymerkæderne, drastisk reducere effektiviteten. Brug proportionelle blandings-/aldringssystemer med kontrolleret omrøring.

3. Evaluering af effektiviteten

Korrekt udvælgelse og forberedelse giver følgende optimale resultater:

1. Fremragende flokkulering:  Store, tætte og hurtigt nedsættende flokker er synlige i blandekammeret eller dammen, med klart supernatant (centreret).

2. Lav kage fugt:  Stærke, skærbestandige flokker frigiver vand effektivt under centrifugekraft, hvilket opnår målkagetørrhed (ofte 20% -35% DS for kommunalt slam).

3. Ryd centrum:  Tæte flokker forhindrer fine faste stoffer i at undslippe, hvilket resulterer i lavt suspenderet fast stof (SS) i centreret, hvilket reducerer belastningen på upstream-processer.

4. Stabil drift:  Flocs opretholder integriteten gennem pumpen og centrifugen, hvilket sikrer konsekvent og stabil drift med minimale momentsvingninger.

5. Optimeret kemisk forbrug:  Effektiv flokkulering opnår ønskede resultater med minimal polymerdosis, hvilket reducerer driftsomkostningerne.

6. Høj gennemstrømning:  Velflokkeret slam giver mulighed for højere tilførselshastigheder inden for centrifugens driftsgrænser.

4. Almindelige problemer & Modforanstaltninger

Resumé

For dekantercentrifugeoperationer er PAM-udvælgelsen en systematisk proces: "Først ionisk type, derefter ladningstæthed, derefter molekylvægt." Kationisk PAM (CPAM)  er det primære valg for organisk slam, men dens ladningstæthed  og molekylvægt  skal optimeres gennem laboratorieprøvelse af krukker  og bekræftet via Pilot- eller fuldskalafprøvningerDesuden korrekt opløsning  og præcis, godt blandet dosering  er afgørende for succes. Kontinuerlig overvågning af slammets egenskaber og periodiske ydeevneprøver er afgørende for at opretholde en omkostningseffektiv og stabil afvandningsoperation.