انتخاب نوع صحیح پلی اکریلامید (PAM) برای تصفیه کارآمد و مقرون به صرفه فاضلاب سرامیکی بسیار مهم است. هدف اصلی این است که به سرعت مواد جامد معلق (SS) را از طریق انعقاد و فلوکولاسیون حذف کنیم.

1. درک ویژگی های فاضلاب سرامیکی

فاضلاب سرامیکی از فرآیندهایی مانند آماده سازی مواد خام، خشک کردن اسپری، شیشه بندی و پالش منشأ می شود. ویژگی های اصلی آن عبارتند از:

• مواد جامد معلق بالا (SS):برچسب ها حاوی ذرات ظریف گل، کوارتز، فیلدسپارت و مواد شیشه ای است که اغلب به غلظت هزاران میلی گرم در لیتر می رسد.

• ذرات شارژ منفی:برچسب ها اکثر ذرات سرامیکی بار سطحی منفی را در آب حمل می کنند که باعث می شود یکدیگر را دفع کنند و در تعلیق پایدار بمانند.

• pH متغیر:برچسب ها معمولاً خنثی تا کمی قلیایی است، اما بسته به فرآیندهای خاص می تواند اسیدی باشد (به عنوان مثال، استفاده از شیشه های اسیدی).

• جریان و بار بسیار نوساننده:برچسب ها مقدار و غلظت فاضلاب با مراحل مختلف تولید به طور قابل توجهی متفاوت است.

هدف اصلی درمان است جداسازی جامد-مایعPAM به عنوان یک عمل می کندفلوکولانتذرات ظریف را به درون تراشه های بزرگ و متراکم که به سرعت جذب می شوند، پیوند می دهد.

2. انتخاب نوع PAM: آنیونیک، کاتیونیک یا غیر یونی؟

این مهم ترین تصمیم است.

• پلی اکریلامید کاتیونیک (CPAM):برچسب ها برای خنثی کردن بارگذاری های منفی روی کولوئیدها استفاده می شود. با این حال، در فاضلاب سرامیکی با غلظت بالا، خنثی کردن شارژ به تنهایی اغلب کافی نیست.

• پلی اکریلامید آنیونیک (APAM):برچسب ها عملکرد عمدتا از طریق جذب و پلزنجیره های بلند پلیمری آن چندین ذره را به فلوک های بزرگ و سریع جذب می کنند و متصل می شوند. این برای تعلیق با تراکم بالا بسیار موثر است.

• پلی اکریلامید غیر یونی (NPAM):برچسب ها کمتر حساس به تغییرات pH اما به طور کلی کمتر موثر برای فاضلاب سرامیکی استاندارد از انواع آنیونیک است.

نتیجه گیری: برای اکثر فاضلاب سرامیکی که هدف اصلی آن حذف SS است، [پلی اکریلامید آنیونیک] اولین انتخاب ترجیحی است.

دلایل:

1. زنجیره مولکولی طولانی PAM آنیونیک برای برقراری بار بالای ذرات بارگذاری منفی ایده آل است.

2. این "فلوک" های بزرگ، قابل مشاهده و جمع و جور تولید می کند که بسیار سریع قرار می گیرند.

3. به طور کلی مقرون به صرفه تر از PAM کاتیونیک است.

استثناءات:
اگر فاضلاب حاوی آلودگی های ارگانیک قابل توجهی باشد (به عنوان مثال، از مواد پیوند دهنده، افزودنی ها) یا اگر لب حاصل از آن برایهضم بی هواییپس پلی اکریلامید کاتیونیکبرچسب ها ممکن است در نظر گرفته شود، زیرا بهتر کلوئید های ارگانیک را جذب می کند و اغلب برای آب زدایی لجن مناسب تر است.

3. روش انتخاب گام به گام

نظریه راهنمایی می کند، اما آزمایش آزمایشگاهی تنها روش قابل اعتماد برای انتخاب است.

مرحله 1: مشخصات فاضلاب
یک نمونه نماینده را برای پارامترهایی مانند pH و غلظت SS تجزیه و تحلیل کنید.

مرحله 2: آزمایش جار آزمایشگاهی (مرحله مهم)
این مهم ترین روش برای انتخاب و دوز بهینه است.

1. آماده سازی راه حل:برچسب ها آماده سازی محلول های 0.1٪ از چندین PAM نامزد (به عنوان مثال، انواع آنیونیک مختلف با وزن مولکولی متفاوت و درجه های هیدرولیز).

2. روش تست:

   • چند لیوان (500 میلی لیتر یا 1000 میلی لیتر) را با حجم مساوی فاضلاب پر کنید.

   • تحت مخلوط کردن سریع (~ 150-200 دور در دقیقه) ، دوزهای برابر از محلول های مختلف PAM را به هر لیوان اضافه کنید.

   • بعد از 1-2 دقیقه، مخلوط کردن را به سرعت آهسته (~ 40-60 rpm) برای 5-10 دقیقه برای ترویج رشد فلوک کاهش دهید.

   • مخلوط کردن را متوقف کنید و اجازه دهید تعلیق ثابت شود.

3. معیارهای ارزیابی:

   • سرعت تشکیل فلک:برچسب ها فلک ها چقدر سریع شکل می گیرند؟

   • اندازه فلک و تراکم:برچسب ها آیا فلک ها بزرگ، متراکم و جمع و جور هستند؟ فلک های تراکم سریع تر قرار می گیرند و آب شفاف تر تولید می کنند.

   • سرعت تنظیم:برچسب ها زمان آن است که گلوله ها به نیمی از ارتفاع لیوان برسند. سریعتر بهتر است.

   • وضوح فوق العاده:برچسب ها شفافیت آب بالا را پس از سکونت (به عنوان مثال، 5 دقیقه) مشاهده کنید. آب شفاف تر نشان دهنده عملکرد بهتر است.

   • دوز مطلوب:برچسب ها حداقل دوز را که بهترین نتایج را به دست می آورد، مشخص کنید. مصرف بیش از حد می تواند ذرات را دوباره تثبیت کند و فلاک ها را بشکند.

مرحله 3: تایید مقیاس آزمایشی
در صورت امکان، 1-2 نامزد برتر از آزمایش ظرف را در یک سیستم آزمایشی جریان مداوم تایید کنید تا عملکرد را در شرایط واقعی تایید کنید.

4. پارامترهای کلیدی: وزن مولکولی و درجه هیدرولیز

برای PAM آنیونیک، دو پارامتر مهم هستند:

• وزن مولکولی (MW):برچسب ها به طول زنجیره پلیمری اشاره می کند.

  • برای فاضلاب سرامیکی،  وزن مولکولی بسیار بالابرچسب ها (معمولاً > 12 میلیون، اغلب > 16 میلیون) توصیه می شود. MW بالاتر زنجیره های طولانی تر را برای پل سازی بهتر و تشکیل فلوک بزرگتر فراهم می کند.

• درجه هیدرولیز (HD):برچسب ها درصد گروه های اکریلامید تبدیل به گروه های اکریلات شده که بار آنیونی را فراهم می کند.

  • یک درجه هیدرولیز متوسط (معمولا 20-30٪)برچسب ها اغلب ایده آل است. HD بسیار پایین است و زنجیره به خوبی گسترش نمی یابد. HD بیش از حد بالا، و زنجیره بیش از حد سفت و کمتر موثر در پل، با افزایش حساسیت به pH و سختی می شود.

تجربه عملی:برچسب ها برای فاضلاب سرامیک معمولی، یک PAM آنیونیک با وزن مولکولی بیش از 16 میلیون و درجه هیدرولیز حدود 25٪برچسب ها یک نقطه شروع عالی برای آزمایش های گلدان است.

5. ملاحظات مهم استفاده

1. حل مناسب:برچسب ها PAM باید به طور کامل حل شود تا موثر باشد. در صورت امکان از آب پیر استفاده کنید و برای 40-60 دقیقه با سرعت متوسط برای جلوگیری از تخریب برش مخلوط کنید.

2. غلظت محلول:برچسب ها محلول های سهام را در 0.1% - 0.3٪ آماده کنید.

3. نقطه دوز:برچسب ها محلول PAM را در نقطه ای با آشفتگی کافی برای مخلوط کردن سریع و کامل تزریق کنید.

4. تنظیم pH:برچسب ها اگر pH فاضلاب بسیار پایین (<6) یا بالا (>9) باشد، عملکرد PAM آنیونیک ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد. تنظیم پیش pH به محدوده خنثی می تواند نتایج را بهبود بخشد.

5. ذخیره سازی:برچسب ها PAM هیگروسکوپی است. کیسه ها را در مکان خنک و خشک نگه دارید.

خلاصه

برای انتخاب PAM مناسب برای فاضلاب سرامیکی:

1. انتخاب اولیه:برچسب ها شروع با پلی اکریلامید آنیونیک.

2. پارامترهای کلیدی:برچسب ها جستجوی وزن مولکولی بالا (≥ 16 میلیون)برچسب ها و درجه هیدرولیز متوسط (20-30٪).

3. روش اصلی:برچسب ها رفتار تست های جاربرچسب ها برای مقایسه اندازه فلک، سرعت ریخته شدن و وضوح فوق العاده برای انتخاب نهایی و بهینه سازی دوز.

4. مرحله نهایی:برچسب ها بهترین کاندیدا را از طریق آزمایش های آزمایشی در محل اعتبار دهید.

پیروی از این رویکرد ساختاری شما را قادر می سازد تا مقرون به صرفه ترین و کارآمدترین پلی اکریلامید را برای سیستم تصفیه فاضلاب سرامیکی خاص خود شناسایی کنید.