Poliacrilammide (PAM) agisce come un flocculante  nel processo di filtrazione della piastra e del telaio. Le sue finalità principali sono:

1. Flocculazione:  Agglomerare particelle sottili sospese nelle acque reflue in grandi flocchi densi.

2. Ridurre la resistenza specifica:  La struttura floc facilita la separazione solido-liquido, abbassando significativamente la resistenza alla filtrazione dei fanghi e consentendo all'acqua di passare attraverso il panno filtrante più rapidamente.

3. Migliorare l'efficienza:  Per accorciare il tempo del ciclo di filtrazione e aumentare la capacità di elaborazione per lotto.

4. Migliorare i risultati:  Per produrre torte di filtro più secche e firme con un contenuto di solidi più alto, riducendo il volume della torta per un trasporto e uno smaltimento più economici.

I. Selezione PAM (il passo più critico)

La scelta errata del prodotto è la causa più comune di scarse prestazioni della pressa a filtro. I tre tipi principali di PAM sono: cationico (CPAM), anionico (APAM) e non ionico (NPAM). Selezione deve  essere determinato attraverso prove di laboratorioseguendo il principio di  "Test di laboratorio → Test pilota → Test su scala completa. "

1. Selezione per tipo di ioni in base alle caratteristiche dei fanghi

Questa è la base primaria per la selezione. Le caratteristiche del fango sono determinate dalla sua origine.

Semplice regola del pollice:

• Impianti di trattamento delle acque reflue comunali:  Usare quasi esclusivamente PAM cationicotipicamente con un Ionicità tra il 40%-60%.

• fanghi di acque reflue industriali:  Richiede prove di vaso in base alle specifiche caratteristiche dell'industria e dell'acqua.

• Lavorazione dei minerali, lavaggio del carbone:  Usare principalmente PAM anionico  molto alto peso molecolare.

2. Selezione dei parametri chiave

• Ionicità (per CPAM/APAM):

  • Si riferisce alla proporzione di gruppi caricati sulla catena polimerica.

  • Principio:  Più forte è la carica negativa del fango (più contenuto organico, più colloidi), maggiore è l'ionicità della CPAM richiesta.

  • Gamma comune:  L'ionicità CPAM varia tipicamente dal 20% al 60%. I fanghi comunali usano comunemente il 40% -50%. Una ionicità troppo alta può stabilizzare le particelle; troppo basso fornisce una neutralizzazione di carica insufficiente.

• Peso molecolare:

  • Si riferisce alla lunghezza della catena polimerica. Peso molecolare più alto significa catene più lunghe, maggiore capacità di ponteggio e flocchi più grandi.

  • Principio:  Per presse filtroAbbiamo bisogno di flocs che non sono solo grandi ma anche denso e resistente alla compressione.

  • Gamma comune: Peso molecolare medio ad alto  (8 - 18 milioni di Dalton) è tipicamente selezionato. Molto alti MW (> 20 milioni) possono produrre grandi ma soffice flock di "caramelle di cotone" che si rompono sotto pressione e accecano il panno filtrante.

3. Dissoluzione e preparazione

Una disoluzione impropria renderà inefficace anche il PAM correttamente selezionato.

• Concentrazione di preparazione:  Tipicamente 0,1% - 0,3% (cioè 1-3 kg di polvere di PAM per tonnellata di acqua). Le concentrazioni per le presse a filtro possono essere leggermente più elevate rispetto alle centrifughe o DAF.

• Tempo di dissoluzione:  Richiede 40-60 minuti di agitazione delicata per sciogliersi completamente. La soluzione finale deve essere trasparente, viscosa e priva di occhi di pesce visibili (grappoli di gel non sciolti).

• Nota cruciale: Non aggiungere mai polvere secca direttamente al fango!  Evitare la miscelazione violenta ad alto taglio durante la dissoluzione, poiché taglierà (romperà) le catene polimeriche, distruggendo la loro efficacia. Utilizzare unità di preparazione automatiche dedicate.

II. Efficacità nella stampa filtro a piastra e telaio

Il PAM correttamente selezionato e applicato offre i seguenti vantaggi significativi:

1. Efficienza di alimentazione drammaticamente migliorata:

   • I fanghi non condizionati possono accecare immediatamente i canali del tessuto filtrante, causando un aumento rapido della pressione di alimentazione e prolungando il tempo di alimentazione.

   • I flock formati da PAM mantengono la permeabilità del tessuto, consentendo un pompaggio più veloce e tempi di ciclo complessivi più brevi.

2. Umidità della torta significativamente più bassa:

   • Questo è il vantaggio fondamentale. Le strutture floc dense rilasciano acqua in modo più efficace sotto alta pressione invece di accecare il tessuto.

   • Per i fanghi comunali, l'uso del giusto CPAM può ridurre l'umidità della torta da > 85% (senza sostanze chimiche) a  < 60% o menoCiò riduce il volume della torta di oltre la metà, riducendo drasticamente i costi di smaltimento.

3. Formazione di una torta solida e rilasciabile:

   • Una buona flocculazione produce una struttura uniforme della torta che non aderisce al panno, consentendo un rilascio più completo della torta durante il ciclo di apertura e riducendo gli sforzi di pulizia del panno.

4. Ridurre l'accecamento del panno e prolungare la vita:

   • Le particelle fini possono penetrare e intasare irreversibilmente il tessuto. PAM intrappola queste fine all'interno di grandi flock che si trovano sulla superficie del tessuto, rendendole più facili da lavare, prolungando così la vita del tessuto.

III. Considerazioni fondamentali e questioni comuni

1. Punto di dosaggio e energia di miscela:

   • La soluzione PAM dovrebbe essere miscelata con il fango a monte della pressa filtro, idealmente in un miscelatore statico  o un serbatoio condizionamento.

   • La miscela di energia è fondamentale:  Troppo basso  provoca una distribuzione ineguale e prestazioni scarse;  troppo alto  taglia e rompe i floc formati. Osservare la dimensione del floc (idealmente 3-5mm) e regolare le condizioni.

2. Dosaggio:

   • Più non è meglio.  Sovradosaggio  può ri-stabilizzare le particelle di fango (soprattutto con CPAM), rendendo i flock adesivi e dispersibili, il che acceca il panno filtrante e impedisce la disidratazione. La dose ottimale (ad es. 3-5 kg per tonnellata di solidi secchi) deve essere trovata attraverso la prova.

3. Miscela con altre sostanze chimiche (condizionamento):

   • Per fanghi particolarmente difficili (ad es. oleosi, viscosi), una combinazione di "PAM + coagulante inorganico (es. PAC, cloruro ferroso)"  viene spesso utilizzato.

   • Sequenza:  In genere, aggiungere il coagulante (PAC) prima per la neutralizzazione della carica e la destabilizzazione, seguito da PAM per la flocculazione. Questa combinazione può ridurre ulteriormente i costi e l'umidità della torta.

Conclusioni e raccomandazioni

1. Test prima: Non c'è PAM universale.  Eseguire sempre prove di laboratorio con campioni di ionicità e pesi molecolari diversi. Osservare la dimensione del flock, la forza, la velocità di insediamento e la chiarezza sopranatante.

2. Concentrarsi sulla qualità del floc:  Presse a filtro richiedono  "denso e forte"  flocs, non  "grande e soffice"  quelli.

3. Ottimizzazione del sistema:  Le prestazioni del PAM sono intrecciate con le proprietà del fango (pH, concentrazione), la preparazione del PAM, il dosaggio, le condizioni di miscelazione e la pressione di funzionamento e il tempo di ciclo della pressa filtro. Deve essere trattato come un sistema integrato per trovare i parametri operativi ottimali.