La scelta del tipo corretto di poliacrilammide (PAM) è fondamentale per un trattamento efficiente ed economico delle acque reflue ceramiche. L'obiettivo primario è quello di rimuovere rapidamente i solidi sospesi (SS) attraverso coagulazione e flocculazione.

1. Capire le caratteristiche delle acque reflue in ceramica

Le acque reflue in ceramica provengono da processi come la preparazione delle materie prime, l'asciugatura a spruzzo, il vetro e la lucidatura. Le sue caratteristiche principali sono:

• Solidi ad alta sospensione (SS):  Contiene particelle fine di argilla, quarzo, feldsparo e materiali smaltati, spesso raggiungendo concentrazioni di migliaia di mg / L.

• Particelle caricate negativamente:  La maggior parte delle particelle di ceramica portano una carica superficiale negativa in acqua, causando loro di respingersi e rimanere stabili in sospensione.

• pH variabile:  Tipicamente neutrale o leggermente alcalino, ma può essere acido a seconda dei processi specifici (ad esempio, l'uso di smalti acidi).

• Flusso e carico altamente fluttuanti:  La quantità e la concentrazione delle acque reflue variano significativamente con le diverse fasi di produzione.

L'obiettivo principale del trattamento è separazione solido-liquidoPAM agisce come un flocculanteponteggiando particelle fine in grandi floccoli densi che si insediamo rapidamente.

2. Selezione del tipo PAM: anionico, cationico o non ionico?

Questa è la decisione più critica.

• Poliacrilammide cationica (CPAM):  Utilizzato per neutralizzare le cariche negative sui colloidi. Tuttavia, nelle acque reflue ceramiche ad alta concentrazione, la neutralizzazione della carica da sola è spesso insufficiente.

• Poliacrilammide anionica (APAM):  Funziona principalmente attraverso adsorbimento e ponteggioLe sue lunghe catene polimeriche catturano e collegano più particelle in grandi flochi che si insediamo rapidamente. Questo è altamente efficace per le sospensioni ad alta densità.

• Poliacrilammide non ionica (NPAM):  Meno sensibile ai cambiamenti del pH ma generalmente meno efficace per le acque reflue ceramiche standard rispetto ai tipi anionici.

Conclusione: Per la maggior parte delle acque reflue in ceramica dove l'obiettivo primario è la rimozione del SS, [Poliacrilammide anionica] è la prima scelta preferita.

Motivi:

1. La lunga catena molecolare del PAM anionico è ideale per colmare l'alto carico di particelle cariche negativamente.

2. Produce "floc" grandi, visibili e compatti che si insediamo molto rapidamente.

3. È generalmente più economico del PAM cationico.

Eccezioni:
Se le acque reflue contengono contaminanti organici significativi (ad es. da leganti, additivi) o se il fango risultante è destinato a:digestione anaerobicapoi Poliacrilammide cationica  può essere considerato, in quanto cattura meglio i colloidi organici ed è spesso più adatto per la disidratazione dei fanghi.

3. Metodo di selezione passo dopo passo

La teoria fornisce guida, ma Le prove di laboratorio sono l'unico metodo affidabile per la selezione.

Fase 1: Caratterizzazione delle acque reflue
Analizzare un campione rappresentativo per parametri come pH e concentrazione di SS.

Fase 2: Test di laboratorio Jar (fase cruciale)
Questa è la pratica più importante per la selezione e il dosaggio ottimali.

1. Preparazione della soluzione:  Preparare soluzioni stock dello 0,1% di diversi PAM candidati (ad esempio, diversi tipi anionici con pesi molecolari variabili e gradi di idrolisi).

2. Procedura di prova:

   • Prendere diversi bicchieri (500ml o 1000ml) riempiti con uguali volumi di acque reflue.

   • Sotto agitazione rapida (~ 150-200 giri al minuto), aggiungere dosi uguali delle diverse soluzioni PAM ad ogni bicchiere.

   • Dopo 1-2 minuti, ridurre l'agitazione a velocità lenta (~ 40-60 giri al minuto) per 5-10 minuti per promuovere la crescita del floc.

   • Smettere di mescolare e lasciare che la sospensione si sedimenti.

3. Criteri di valutazione:

   • Velocità di formazione del floc:  Quanto velocemente si formano i flock?

   • Dimensione floc & Densità:  I flock sono grandi, densi e compatti? I flock densi si insediamo più velocemente e producono acqua più chiara.

   • Velocità di regolazione:  È tempo che i flock si stabiliscano a metà dell'altezza del bicchiere. Più veloce è meglio.

   • Clarità sopranatante:  Osservare la chiarezza dell'acqua superiore dopo l'insediamento (ad esempio, 5 minuti). L'acqua più chiara indica prestazioni migliori.

   • Dosaggio ottimale:  Identificare il dosaggio minimo che ottiene i migliori risultati. Il sovradosaggio può stabilizzare le particelle e rompere i flock.

Passaggio 3: Verifica su scala pilota
Se possibile, convalidare i primi 1-2 candidati dal test del vaso in un sistema pilota di flusso continuo per confermare le prestazioni in condizioni reali.

4. Parametri chiave: Peso molecolare & amp; Grado di idrolisi

Per il PAM anionico, due parametri sono critici:

• Peso molecolare (MW):  Si riferisce alla lunghezza della catena polimerica.

  • Per le acque reflue in ceramica, Peso molecolare molto alto  (tipicamente > 12 milioni, spesso > 16 milioni) è raccomandato. MW più elevati forniscono catene più lunghe per un migliore ponteggio e una formazione di floc più grande.

• Grado di idrolisi (HD):  La percentuale di gruppi acrilammidi convertiti in gruppi acrilati, che fornisce la carica anionica.

  • A grado medio di idrolisi (tipicamente 20-30%)  Spesso è ideale. HD troppo bassa e la catena non si estende bene; HD troppo alta, e la catena diventa troppo rigida e meno efficace al ponteggio, con una maggiore sensibilità al pH e alla durezza.

Esperienza pratica:  Per le tipiche acque reflue in ceramica, un PAM anionico con un peso molecolare superiore a 16 milioni e un grado di idrolisi di circa il 25%  è un ottimo punto di partenza per le prove di vaso.

5. Considerazioni di utilizzo importanti

1. Dissoluzione adeguata:  Il PAM deve essere completamente sciolto per essere efficace. Utilizzare acqua invecchiata se possibile e mescolare per 40-60 minuti a velocità moderata per evitare la degradazione del taglio.

2. Concentrazione della soluzione:  Preparare soluzioni stock allo 0,1% - 0,3%.

3. Punto di dosaggio:  Iniettare la soluzione PAM in un punto di turbolenza sufficiente per una miscelazione rapida e completa.

4. Regolazione del pH:  Se il pH delle acque reflue è molto basso (<6) o alto (>9), le prestazioni del PAM anionico possono essere influenzate. La pre-regolazione del pH a un intervallo neutro può migliorare i risultati.

5. stoccaggio:  Il PAM è igroscopico. Tenere le borse sigillate in un posto fresco e asciutto.

Riassunto

Per selezionare il PAM giusto per le acque reflue in ceramica:

1. Scelta primaria:  Inizia con Poliacrilammide anionica.

2. Parametri chiave:  Cerca Peso molecolare elevato (≥ 16 milioni)  e Grado di idrolisi medio (20-30%).

3. Metodo principale:  Condotta Test del barattolo  per confrontare la dimensione del floc, la velocità di sedimentazione e la chiarezza del sopranatante per la selezione finale e l'ottimizzazione del dosaggio.

4. Passo finale:  Validare il miglior candidato attraverso test pilota in loco.

Seguire questo approccio strutturato ti permetterà di identificare la poliacrilammide più economicamente efficace ed efficiente per il tuo specifico sistema di trattamento delle acque reflue in ceramica.