Poliakrylamid (PAM)odgrywa kluczową rolę w odwodnianiu osadu, a jego wybór musi opierać się na cechach osadu, sprzętie odwodniającym i warunkach procesu. Poniżej przedstawiono szczegółową analizę zasad selekcji i optymalizacji wydajności.

I. Zasady selekcji

1. Analiza charakterystyki osadu

Zawartość organiczna: Wysoce organiczne osady (np. osady miejskie) są zazwyczaj naładowane ujemnie i wymagają PAM kationowego (CPAM). Szam bogaty w nieorganiki (np. szam przemysłowy) może używać anionowego (APAM) lub niyonowego PAM (NPAM).

Źródło osadu:

Ślad miejski: Wysoka zawartość organiczna, hydrofila - wymaga CPAM o wysokiej gęstości ładowania.

Ślady przemysłowe (np. galvanizacja, produkcja papieru): mogą zawierać metale ciężkie lub substancje nieorganiczne - wymagane są badania laboratoryjne.

Wartość pH:

Kwasowe (pH < 7): preferowane jest CPAM niejonowe lub nisko ładowane.

Alkaliczne (pH > 7): Wysoko naładowane CPAM lub APAM mogą być odpowiednie.

2. Wybór typu jonowego

Katjonowy PAM (CPAM): Neutralizuje ujemne ładunki koloidów osadowych, spręża podwójną warstwę i mostuje floki (stosowane w ~90% odwodniania osadu miejskiego).

PAM anionowy (APAM): tworzy mosty długolancuchowe, nadające się do osadów nieorganicznych lub w połączeniu z solami metalowymi (np. PAC).

PAM niejonowy (NPAM): Stosowany w osadach neutralnych/słabo kwaśnych, ale mniej powszechny.

3. Masa cząsteczkowa (MW) & amp; Gęstość ładowania

Masa cząsteczkowa:

Wysoka moc MW (12M+ Da): tworzy gęste, duże floki - idealne do odśrodków prasy taśmowe.

Niska moc (6-8M Da): Lepiej do filtrów płytowych i ramowych (unika zatykania tkaniny).

Gęstość ładowania:

Wysokie ładowanie (20-40%): Dla wysoce organicznych, rozproszonych osadów.

Niskie ładowanie (5-10%): Do osadu nieorganicznego lub wstępnego kondicjonowania.

4. Dopasowanie sprzętu odwodniającego

Centrifuga: średnio wysoka gęstość ładowania, średnio wysoka moc CPAM do szybkiej flokulacji.

Prasa filtracyjna taśmowa: CPAM o wysokiej mocy MW, średnio wysokim ładowaniu do floków odpornych na ścieranie.

Filtr płyty i ramy: Niski MW, niskie ładowanie CPAM / APAM, aby zapobiec zatkaniu.

5. Rozpuszczalność i Przygotowanie

Rozpuszczanie: stężenie 0,1-0,3%, temperatura wody ≤60 ° C (zapobiega degradacji).

Prędkość mieszania: 50-200 obrotów na minutę (unika pęknięcia łańcucha).

II. Metryki oceny wydajności

Skuteczność odwodniania

Zawartość wilgoci: Optymalny PAM zmniejsza osady z 98% do 60-75%.

Grubość ciasta: prasy pasowe potrzebują jednolitych ciast; Centrifugi wymagają dużych substancji stałych.

Właściwości Floc

Rozmiar: Idealna średnica floku 1-5 mm (zbyt duże pułapki wody; zbyt małe powoduje straty).

Wytrzymałość: Odporność na ścieranie (krytyczna dla odśrodków).

Konsumpcja chemikaliów i Koszt

Typowe dawkowanie: 2-5 kg PAM na tonę suchego osadu (zoptymalizowane za pomocą testów słoików).

Jakość filtratu

Mocność (NTU) powinna wynosić < 50 w celu zminimalizowania obciążenia recyklingiem.

III. Wspólne kwestie i Optymalizacja

Przylepianie tkaniny filtracyjnej: Spowodowane nadmiernym PAM lub wysokim MW - zmniejsz dawkę lub przejdź na PAM o niskiej lepkości.

Słabe floki: Zwiększyć gęstość ładowania lub dostosować pH do 6-8.

Odpady chemiczne: Użyj dawkowania gradientowego (najpierw niskie ładowanie, a następnie wysokie ładowanie).

IV. Proces selekcji eksperymentalnej

Test laboratoryjny (test słoika): typ jonowy ekranu, obserwuj tworzenie się floku i osiedlenie.

Test pilotażowy: symulacja urządzeń na pełną skalę, optymalizacja MW i dawkowanie.

Walidacja w polu: stopień odwodniania śladu, koszty chemiczne i wydajność operacyjną.

V. Studia przypadków

Miejskie WWTP: CPAM (12M Da, 30% ładunku) zmniejsza wilgotność z 98% do 65%, kosztując 5-8 $ za tonę suchego osadu.

Ślad włókienniczy: APAM + FeCl ₃ zmniejsza wilgotność do < 70%.

Wniosek

Właściwy wybór PAM znacznie zwiększa wydajność odwodniania osadu i zmniejsza koszty usuwania. Dostosowanie terenowe w oparciu o testy laboratoryjne i parametry sprzętu jest niezbędne do optymalnej wydajności.