1. Introduction au processus de centrifuge décanter

La compréhension du principe de fonctionnement de la centrifugeuse à décanter est cruciale pour une sélection efficace du PAM.

• Principe de travail :   Une centrifugeuse décanter sépare les solides des liquides par des forces de rotation à grande vitesse. Les boues sont introduites dans un bol rotatif. La force G élevée provoque des solides plus denses à se déposer contre la paroi du bol. Un rouleau (un convoyeur à vis hélicoïdal) tourne à une vitesse légèrement différente, transportant continuellement les solides déposés vers les orifices de décharge (décharge de gâteau), tandis que le liquide clarifié (centrate) déborde des barrages à l'autre extrémité.

• Caractéristiques du processus:

  • Fonctionnement continu :   Conçu pour l'alimentation continue, la déshydratation et la décharge 24/7.

  • Force G élevée :   Utilise une force centrifuge élevée pour une séparation efficace, capable de manipuler des particules fines.

  • Forces de cisaillement:   Le processus introduit un cisaillement important, en particulier à l'interaction du rouleau et du bol, ce qui peut briser les flocs faibles.

  • Dépendance critique de la flocculation :   L'efficacité d'une centrifugeuse à décanter est  hautement dépendant   sur la formation de flocs forts, denses et résistants au cisaillement grâce à un conditionnement optimal avec PAM. Une bonne formation de floc est la première et la plus critique étape.

2. Sélection PAM (le processus de base)

La sélection est une procédure systématique qui doit suivre unTest de pot de laboratoire -> Tests à échelle pilote -> Sélection finaleIl ne devrait jamais être basé uniquement sur des fiches de données ou sur l'expérience passée.

2.1 Principes de base de la sélection

Le PAM se présente en trois types ioniques primaires:  Cationique (CPAM), anionique (APAM) et non ionique (NPAM)Le choix dépend de la source et de la nature des boues.

• Eau usée municipale (égout) :

  • Type de boue:   Principalement des boues organiques (p. ex. boues activées par déchets), qui portent une charge superficielle négative.

  • Choix principal :  PAM cationique (CPAM).

  • Raisonnement :   Le CPAM chargé positivement neutralise efficacement les charges négatives sur les particules de boues (neutralisation de charge) et les relie (pontage polymère) pour former de grands flocs stables qui se déshydratent bien.

• Eau usée industrielle :

  • Le scénario est complexe; Les tests en laboratoire sont obligatoires.

  • Boues riches en inorganiques   (p. ex., métallurgie, exploitation minière, charbon chimique): Les particules portent souvent une charge positive ou neutre.PAM anionique (APAM)   ou PAM non ionique (NPAM)   est utilisé pour relier ces particules.

  • Boues riches en produits organiques   (p. ex., transformation des aliments, pâte et papier, pétrochimie): Similaire aux boues municipales,PAM cationique (CPAM)   est généralement sélectionné, mais la densité de charge requise peut différer.

• Boues mixtes (primaire + secondaire):

  • PAM cationique   est toujours généralement utilisé, mais souvent un produit de densité de charge moyenne est optimal.

2.2 Paramètres de spécification clés

Après la sélection du type ionique, deux paramètres clés doivent être déterminés:

• Densité de charge (ionicité):

  • Pour le CPAM, cela se réfère à la densité de charges positives sur la chaîne polymère. Une charge plus élevée permet une neutralisation plus forte, mais peut réduire la capacité du polymère à s'étirer et à faire pont.

  • Principe de sélection :

    • Pour les boues à haute teneur organique et forte charge négative, a densité de charge plus élevée   Le CPAM (par exemple, 40% - 60%) est souvent choisi.

    • Pour les boues ayant une teneur plus inorganique ou une charge neutre, a densité de charge moyenne ou inférieure   (par exemple, 20% - 40%) est souvent plus efficace et rentable.

  • Jugement simple :   Lors de l'essai du pot, la densité de charge excédentaire peut entraîner de petits flocs serrés; Une densité de charge insuffisante entraîne des flocs faibles et nuageux.

• Poids moléculaire (MW):

  • Se réfère à la longueur de la chaîne polymère. Un MW plus élevé améliore considérablement le mécanisme de "pontage", formant des flocs plus grands et plus rapides.

  • Principe de sélection :

    • Pour les centrifugeuses à décanter, qui nécessitent des flocs forts et résistants au cisaillement,très haut poids moléculaire   Le PAM (généralement compris entre 15 et 25 millions de g/mol ou plus) est standard.

  • Résistance au cisaillement:   Les polymères MW très élevés peuvent être plus susceptibles de dégradation par cisaillement. Le choix optimal est un équilibre entre une puissance élevée de MW pour le pontage et une stabilité de cisaillement suffisante.

2.3. Dissolution et préparation

Une préparation inadéquate rendra même le meilleur polymère inefficace.

• Concentration de préparation:   Typiquement 0,1% - 0,5% (1-5 kg de PAM par tonne d'eau). Un point de départ commun pour les décanters est de 0,2 %-0,3 %.

• Temps de vieillissement:   Il nécessite un temps de "vieillissement" suffisant (généralement 30-60 minutes) pour activer pleinement les chaînes polymères. La solution doit être transparente, visqueuse et exempte de "yeux de poisson" (particules de gel non dissous).

• Énergie de mélange:   Un mélange doux est essentiel. Le mélange à fort cisaillement pendant la préparation dégradera mécaniquement (ciseaux) les chaînes polymères, réduisant drastiquement l'efficacité. Utilisez des systèmes de mélange/vieillissement proportionnel avec agitation contrôlée.

3. Évaluation de l ' efficacité

Une sélection et une préparation correctes donnent les résultats optimaux suivants:

1. Excellente flocculation :   Des flocs importants, denses et à dépôt rapide sont visibles dans la chambre de mélange ou l'étang, avec du surnageant clair (centré).

2. Faible humidité de gâteau:   Les flocs forts et résistants au cisaillement libèrent efficacement l'eau sous la force centrifuge, atteignant la sécheresse cible du gâteau (souvent 20% -35% DS pour les boues municipales).

3. Nettoyer Centrate :   Les flocs denses empêchent les solides fins d'échapper, ce qui entraîne une faible teneur en solides en suspension (SS) dans le centrat, réduisant la charge sur les processus en amont.

4. Opération stable:   Les flocs maintiennent l'intégrité à travers la pompe et la centrifugeuse, assurant un fonctionnement cohérent et stable avec des fluctuations minimales de couple.

5. Consommation chimique optimisée:   Une floculation efficace permet d'obtenir les résultats souhaités avec un dosage minimal de polymère, réduisant ainsi les coûts opérationnels.

6. Haut débit:   Les boues bien floculées permettent des taux d'alimentation plus élevés dans les limites de fonctionnement de la centrifugeuse.

4. Problèmes communs Contremesures

Résumé

Pour les opérations de centrifugation à décanter, la sélection PAM est un processus systématique: "D'abord type ionique, puis densité de charge, puis poids moléculaire."  PAM cationique (CPAM)   est le choix principal pour les boues organiques, mais son densité de charge   et poids moléculaire   doit être optimisé par test de pot de laboratoire   et confirmé via essais pilotes ou à grande échelleEn outre,  dissolution appropriée   et Dosage précis et bien mélangé   sont essentiels au succès. Un suivi continu des caractéristiques des boues et des essais périodiques de performance sont essentiels pour maintenir une opération de déshydratation stable et rentable.