1. Einführung in den Dekanterzentrifugenprozess

Das Verständnis des Arbeitsprinzips der Dekanterzentrifuge ist entscheidend für eine effektive PAM-Auswahl.

• Arbeitsprinzip:  Eine Dekanterzentrifuge trennt Feststoffe von Flüssigkeiten durch hohe Drehkräfte. Der Schlamm wird in eine rotierende Schüssel zugeführt. Die hohe G-Kraft bewirkt, dass sich dichtere Feststoffe gegen die Schalenwand absetzen. Eine Rolle (ein Schraubenförderer) dreht sich mit einer etwas unterschiedlichen Geschwindigkeit und fördert kontinuierlich die abgesetzten Feststoffe in Richtung der Entladungsöffnungen (Kuchenentladung), während die geklärte Flüssigkeit (Zentrat) an dem anderen Ende Überströmungen durchströmt.

• Prozesseigenschaften:

  • Kontinuierlicher Betrieb:  Entworfen für 24/7 kontinuierliche Zufuhr, Entwässerung und Entladung.

  • Hohe G-Kraft:  Verwendet hohe Zentrifugalkraft für eine effiziente Trennung, die in der Lage ist, feine Partikel zu verarbeiten.

  • Scherkräfte:  Der Prozess führt eine erhebliche Schere, insbesondere bei der Rolle und Schale Wechselwirkung, die schwache Flocken brechen kann.

  • Kritische Abhängigkeit von Flokkulation:  Die Effizienz einer Dekanterzentrifuge ist Sehr abhängig  zur Bildung starker, dichter und schärbeständiger Flocken durch optimale Konditionierung mit PAM. Eine gute Flockenbildung ist der erste und kritischste Schritt.

2. PAM Auswahl (Der Kernprozess)

Die Auswahl ist ein systematisches Verfahren, das einemLaborglas Testen -> Pilot-Skala-Tests -> Endgültige AuswahlEs sollte niemals ausschließlich auf Datenblättern oder früheren Erfahrungen basieren.

2.1 Grundsätze der Auswahl

PAM gibt es in drei primären ionischen Typen: Kationisch (CPAM), anionisch (APAM) und nicht-ionisch (NPAM)Die Wahl hängt von der Quelle und der Art des Schlamms ab.

• Kommunaler Abwasser (Abwasser):

  • Schlammtyp:  Vorwiegend organischer Schlamm (z.B. Abfallaktiver Schlamm), der eine negative Oberflächenladung trägt.

  • Hauptwahl: Kationische PAM (CPAM).

  • Begründung:  Die positiv geladene CPAM neutralisiert effektiv die negativen Ladungen an Schlammpartikeln (Ladungsneutralisierung) und brücket sie zusammen (Polymerbrücke) zu großen, stabilen Flocken, die gut entwässern.

• Industrieabwasser:

  • Das Szenario ist komplex; Labortests sind obligatorisch.

  • Schlamm hoch an anorganischen Stoffen  (z.B. Metallurgie, Bergbau, Kohlechemie): Partikel tragen oft eine positive oder neutrale Ladung.Anionische PAM (APAM)  oder Nichtionisches PAM (NPAM)  wird verwendet, um diese Partikel zu überbrücken.

  • Schlamm hoch in Bio  (z.B. Lebensmittelverarbeitung, Zellstoff und Papier, Petrochemie): Ähnlich kommunalen Schlamm,Kationische PAM (CPAM)  ist in der Regel gewählt, aber die erforderliche Ladungsdichte kann sich unterscheiden.

• Mischschlamm (primär + sekundär):

  • Kationisches PAM  wird immer noch typischerweise verwendet, aber oft ist ein Produkt mit mittlerer Ladungsdichte optimal.

2.2 Schlüsselspezifikationsparameter

Nach der Auswahl des Ionentyps müssen zwei Schlüsselparameter bestimmt werden:

• Ladungsdichte (Ionität):

  • Bei CPAM bezieht sich dies auf die Dichte der positiven Ladungen an der Polymerkette. Eine höhere Ladung sorgt für eine stärkere Neutralisierung, kann aber die Fähigkeit des Polymers, sich zu dehnen und zu überbrücken, reduzieren.

  • Auswahlprinzip:

    • Für Schlamm mit hohem organischen Gehalt und starker Negativladung, a höhere Ladungsdichte  Oft wird CPAM (z.B. 40% - 60%) gewählt.

    • Für Schlamm mit mehr anorganischem Gehalt oder einer neutralen Ladung, a mittlere oder niedrigere Ladungsdichte  (z.B. 20% - 40%) ist oft effektiver und kostengünstiger.

  • Einfaches Urteil:  Während der Glasprüfung kann eine überschüssige Ladungsdichte zu kleinen, engen Flocken führen; Eine unzureichende Ladungsdichte führt zu schwachen, bewölkten Flocken.

• Molekulargewicht (MW):

  • Bezeichnet die Länge der Polymerkette. Ein höheres MW verbessert den "Brückenmechanismus" erheblich und bildet größere, schneller absetzende Flocken.

  • Auswahlprinzip:

    • Für Dekanterzentrifugen, die starke, schärbeständige Flocks erfordern,sehr hohes Molekulargewicht  PAM (typischerweise im Bereich von 15 Mio. - 25 Mio. g/mol oder höher) ist Standard.

  • Scherwiderstand:  Sehr hohe MW-Polymere können anfälliger für den Scherabbau sein. Die optimale Wahl ist ein Gleichgewicht zwischen hohem MW für die Überbrückung und ausreichender Scherstabilität.

2.3. Auflösung und Vorbereitung

Eine falsche Zubereitung macht sogar das beste Polymer unwirksam.

• Zubereitungskonzentration:  Typischerweise 0,1% - 0,5% (1-5 kg PAM pro Tonne Wasser). Ein gemeinsamer Ausgangspunkt für Dekanter ist 0,2%-0,3%.

• Alterungszeit:  Es erfordert ausreichende "Alterungszeit" (typischerweise 30-60 Minuten), um die Polymerketten vollständig zu aktivieren. Die Lösung sollte klar, viskös und frei von "Fischögen" (ungelösten Gelpartikeln) sein.

• Mischenergie:  Eine sanfte Mischung ist entscheidend. Hochschärmischung während der Herstellung wird die Polymerketten mechanisch abbauen (Schere), wodurch die Wirksamkeit drastisch reduziert wird. Verwenden Sie proportionale Misch-/Alterungssysteme mit kontrollierter Rührung.

3. Bewertung der Wirksamkeit

Die richtige Auswahl und Zubereitung liefern folgende optimale Ergebnisse:

1. Ausgezeichnete Flokkulation:  Große, dichte und schnell absetzende Flocken sind in der Mischkammer oder im Teich mit klarem Überstand (zentriert) sichtbar.

2. Niedrige Kuchenfeuchtigkeit:  Starke, schärbeständige Flocken geben Wasser effektiv unter Zentrifugalkraft frei, wodurch die Zieltrockne des Kuchens erreicht wird (oft 20%-35% DS für kommunalen Schlamm).

3. Zentriert löschen:  Dichte Flocks verhindern, dass feine Feststoffe austreten, was zu niedrigen suspendierten Feststoffen (SS) im Zentrat führt, was die Belastung auf Upstream-Prozesse reduziert.

4. Stabiler Betrieb:  Flocs erhalten die Integrität durch die Pumpe und Zentrifuge und gewährleisten einen konsistenten und stabilen Betrieb mit minimalen Drehmomentschwankungen.

5. Optimierter chemischer Verbrauch:  Effektive Flokkulation erzielt gewünschte Ergebnisse mit minimaler Polymerdosierung und reduziert Betriebskosten.

6. Hoher Durchsatz:  Gut flokkulierter Schlamm ermöglicht höhere Zufuhrraten innerhalb der Betriebsgrenzen der Zentrifuge.

4. Häufige Probleme & Gegenmaßnahmen

Zusammenfassung

Für Dekanterzentrifugenbetriebe ist die PAM-Auswahl ein systematischer Prozess: "Erst Ionentyp, dann Ladungsdichte, dann Molekulargewicht." Kationische PAM (CPAM)  ist die primäre Wahl für organische Schlamm, aber seine Ladungsdichte  und Molekulargewicht  muss durch Labor-Glasprüfung  bestätigt über Pilot- oder VollversuchungenAußerdem richtige Auflösung  und präzise, gut gemischte Dosierung  sind kritisch für den Erfolg. Eine kontinuierliche Überwachung der Schlammeigenschaften und regelmäßige Leistungsprüfungen sind unerlässlich, um einen kostengünstigen und stabilen Entwässerungsvorgang aufrechtzuerhalten.