1. Inleiding tot het decantercentrifugeproces

Het begrijpen van het werkprincipe van de decantercentrifuge is cruciaal voor een effectieve PAM-selectie.

• Werkprincipe:  Een decantercentrifuge scheidt vaste stoffen van vloeistoffen door middel van hogesnelheid rotatiekrachten. Het slib wordt in een roterende kom gevoed. De hoge G-kracht zorgt ervoor dat dichtere vaste stoffen zich tegen de schaalmuur afsetten. Een rol (een spiraalschroeftransporter) draait met een iets andere snelheid en vervoert de afgelegde vaste stoffen voortdurend naar de ontladingspoorten (cake-ontlading), terwijl de opgeklarde vloeistof (centraat) de weirs aan het andere einde overstroomt.

• Kenmerken van het proces:

  • Continue werking:  Ontworpen voor 24/7 continue voeding, ontwatering en ontlading.

  • Hoge G-kracht:  Gebruikt hoge centrifugale kracht voor efficiënte scheiding, in staat om fijne deeltjes te hanteren.

  • Scheerkrachten:  Het proces introduceert een aanzienlijke scheer, vooral bij de interactie tussen de rol en de kom, die zwakke flocks kan breken.

  • Kritische afhankelijkheid van flocculatie:  De efficiëntie van een decanter centrifuge is zeer afhankelijk  op de vorming van sterke, dichte en scherbestendige flocks door optimale conditionering met PAM. Goede flocvorming is de eerste en meest kritische stap.

2. PAM Selectie (Het Kernproces)

Selectie is een systematische procedure die een "Laboratorium Pot Testen -> Pilot-schaal testen -> Eindelijke selectieHet moet nooit uitsluitend gebaseerd zijn op datasheets of eerdere ervaring.

2.1 Basisprincipes voor selectie

PAM is verkrijgbaar in drie primaire ionische typen:  Kationisch (CPAM), anionisch (APAM) en niet-ionisch (NPAM)De keuze hangt af van de bron en aard van het slib.

• Gemeentelijk afvalwater (rioolwater):

  • Slib Type:  Voornamelijk organisch slib (bijvoorbeeld afvalactief slib), dat een negatieve oppervlaktelading draagt.

  • Primaire keuze: Cationische PAM (CPAM).

  • Redening:  De positief geladen CPAM neutraliseert effectief de negatieve ladingen op slibdeeltjes (ladingsneutralisatie) en bruggt ze samen (polymere brugging) om grote, stabiele flocks te vormen die goed ontwateren.

• Industriële afvalwater:

  • Het scenario is complex; Laboratoriumtesten zijn verplicht.

  • Slib hoog in anorganische stoffen  (bijvoorbeeld metallurgie, mijnbouw, steenkoolchemische): Deeltjes dragen vaak een positieve of neutrale lading. Typisch,  Anionische PAM (APAM)  of Niet-ionische PAM (NPAM)  wordt gebruikt om deze deeltjes te overbruggen.

  • Slib hoog in biologische stoffen  (bijvoorbeeld voedselverwerking, pulp en papier, petrochemische industrie): Vergelijkbaar met gemeentelijk slib,Cationische PAM (CPAM)  wordt meestal geselecteerd, maar de vereiste ladingsdichtheid kan verschillen.

• Gemengd slib (primair + secundair):

  • Cationische PAM  wordt nog steeds meestal gebruikt, maar vaak is een product met een gemiddelde ladingsdichtheid optimaal.

2.2 Belangrijkste specificatieparameters

Na het selecteren van het ionische type moeten twee belangrijke parameters worden bepaald:

• Ladingsdichtheid (ioniciteit):

  • Voor CPAM verwijst dit naar de dichtheid van positieve ladingen op de polymeerketing. Een hogere lading zorgt voor een sterkere neutralisatie, maar kan het vermogen van het polymeer om te strekken en te overbruggen verminderen.

  • Selectieprincipe:

    • Voor slib met hoog organisch gehalte en sterke negatieve lading, a hogere ladingsdichtheid  CPAM (bijvoorbeeld 40% - 60%) wordt vaak gekozen.

    • Voor slib met meer anorganisch gehalte of een neutrale lading, een middelgrote of lagere ladingsdichtheid  (bijvoorbeeld 20% - 40%) is vaak effectiever en kostenefficiënter.

  • Eenvoudig oordeel:  Tijdens het testen van potten kan de overtollige ladingsdichtheid resulteren in kleine, strakke flocks; onvoldoende ladingsdichtheid resulteert in zwakke, bewolkte flocks.

• Moleculairgewicht (MW):

  • Verwijst naar de lengte van de polymeerketing. Een hoger MW verbetert het "overbruggingsmechanisme" sterk, waardoor grotere, sneller nederzettende flocks worden gevormd.

  • Selectieprincipe:

    • Voor decantercentrifuges, die sterke, scherbestendige flocks vereisen,zeer hoog moleculair gewicht  PAM (meestal in het bereik van 15 miljoen - 25 miljoen g / mol of hoger) is standaard.

  • Shear weerstand:  Zeer hoge MW polymeren kunnen gevoeliger zijn voor scherafbraak. De optimale keuze is een balans tussen hoge MW voor overbrugging en voldoende scherstabiliteit.

2.3. Oplossing en voorbereiding

Onjuiste voorbereiding zal zelfs het beste polymeer ineffectief maken.

• Voorbereiding Concentratie:  Meestal 0,1% - 0,5% (1-5 kg PAM per ton water). Een algemeen uitgangspunt voor decanters is 0,2%-0,3%.

• verouderingstijd:  Vereist voldoende "verouderingstijd" (meestal 30-60 minuten) om de polymeerkettingen volledig te activeren. De oplossing moet helder, viskeus en vrij zijn van "visogen" (onoploste geldeeltjes).

• Het mengen van energie:  Het zachte mengen is van cruciaal belang. High-shear mengen tijdens de voorbereiding zal mechanisch afbreken (schaar) de polymere ketens, drastisch verminderen van de effectiviteit. Gebruik proportionele meng-/verouderingssystemen met gecontroleerde agitatie.

3. Evaluatie van de effectiviteit

De juiste selectie en voorbereiding geven de volgende optimale resultaten:

1. Uitstekende flocculatie:  Grote, dichte en snel nederzettende flokken zijn zichtbaar in de mengkamer of vijver, met helder supernatant (centraat).

2. Laag Cake Vochtigheid:  Sterke, scherbestendige flocks geven water effectief vrij onder centrifugale kracht, waardoor de doeldroge taart wordt bereikt (vaak 20%-35% DS voor gemeentelijk slib).

3. Clear Centrate:  Dichte flokken voorkomen dat fijne vaste stoffen ontsnappen, wat resulteert in lage suspendeerde vaste stoffen (SS) in het centraat, waardoor de belasting op upstream processen wordt verminderd.

4. Stabiele werking:  Flocs handhaven de integriteit door de pomp en de centrifuge, waardoor consistente en stabiele werking met minimale koppelschommelingen wordt verzekerd.

5. Geoptimaliseerd chemisch verbruik:  Effectieve flocculatie bereikt gewenste resultaten met minimale polymere dosering, waardoor de operationele kosten worden verlaagd.

6. Hoge doorvoer:  Goed gefloculeerd slib zorgt voor hogere voedingssnelheden binnen de bedrijfsgrenzen van de centrifuge.

4. Gemeenschappelijke problemen & Tegenmaatregelen

Samenvatting

Voor decantercentrifugebedrijven is PAM-selectie een systematisch proces:Eerst ionisch type, dan ladingsdichtheid, dan moleculair gewicht. Cationische PAM (CPAM)  is de primaire keuze voor organische slibs, maar zijn ladingsdichtheid  en moleculair gewicht  moet worden geoptimaliseerd door laboratoriumpot testen  en bevestigd via Pilot of full-scale proevenBovendien,  juiste ontbinding  en nauwkeurige, goed gemengde dosering  zijn cruciaal voor succes. Het continu controleren van de eigenschappen van slib en periodieke prestatietesten zijn essentieel voor het handhaven van een kosteneffectieve en stabiele ontwateringsoperatie.