A escolha do tipo correto de poliacrilamida (PAM) é crucial para o tratamento eficiente e econômico de águas residuais cerâmicas. O objetivo principal é remover rapidamente os sólidos suspensos (SS) através da coagulação e floculação.

1. Compreendendo as características de águas residuais cerâmicas

As águas residuais cerâmicas se originam de processos como preparação de matérias-primas, secagem por pulverização, vidro e polimento. As principais características são:

• Sólidos suspensos elevados (SS):  Contém partículas finas de argila, quartzo, feldespato e materiais de esmalte, muitas vezes atingindo concentrações de milhares de mg / L.

• partículas carregadas negativamente:  A maioria das partículas cerâmicas carregam uma carga superficial negativa na água, fazendo com que se repelam e permaneçam estáveis ​​em suspensão.

• pH variável:  Normalmente neutro a ligeiramente alcalino, mas pode ser ácido dependendo dos processos específicos (por exemplo, uso de vidros ácidos).

• Fluxo e carga altamente flutuantes:  A quantidade e a concentração de águas residuais variam significativamente com diferentes estágios de produção.

O objetivo principal do tratamento é separação sólido-líquidoPAM atua como um floculanteponte partículas finas em grandes flocos densos que se assentam rapidamente.

2. seleção do tipo PAM: aniônico, catiônico ou não-iónico?

Esta é a decisão mais crítica.

• Poliacrilamida catiônica (CPAM):  Usado para neutralizar cargas negativas em coloides. No entanto, em águas residuais cerâmicas de alta concentração, a neutralização de carga sozinha é muitas vezes insuficiente.

• Poliacrilamida aniônica (APAM):  Funciona principalmente através de adsorção e ponteSuas longas cadeias de polímeros capturam e ligam múltiplas partículas em grandes flocos de sedimentação rápida. Isso é altamente eficaz para suspensões de alta densidade.

• Poliacrilamida não iónica (NPAM):  Menos sensível às mudanças de pH, mas geralmente menos eficaz para as águas residuais cerâmicas padrão do que os tipos aniônicos.

Conclusão: Para a maioria das águas residuais cerâmicas, onde o objetivo principal é a remoção de SS, [poliacrilamida aniônica] é a primeira escolha preferida.

Razões:

1. A longa cadeia molecular do PAM aniônico é ideal para pontear a alta carga de partículas carregadas negativamente.

2. Produz "flocos" grandes, visíveis e compactos que se assentam muito rapidamente.

3. É geralmente mais econômico do que o PAM catiônico.

Excepções:
Se as águas residuais contêm contaminantes orgânicos significativos (por exemplo, ligantes, aditivos) ou se a lama resultante for destinada a:digestão anaeróbicaentão Poliacrilamida catiônica  pode ser considerado, pois captura melhor coloides orgânicos e é frequentemente mais adequado para a desidratação de lodos.

3. Método de seleção passo a passo

A teoria fornece orientação, mas O teste de laboratório é o único método confiável para a seleção.

Passo 1: Caracterização das águas residuais
Analise uma amostra representativa para parâmetros como pH e concentração de SS.

Passo 2: Teste de Jar de Laboratório (Passo Crucial)
Esta é a prática mais importante para a seleção e dosagem óptimas.

1. Preparação da solução:  Preparar soluções stock de 0,1% de vários PAMs candidatos (por exemplo, diferentes tipos aniônicos com pesos moleculares variados e graus de hidrólise).

2. Procedimento de teste:

   • Tome vários copos (500ml ou 1000ml) preenchidos com volumes iguais de águas residuais.

   • Sob agitação rápida (~150-200 rpm), adicione doses iguais das diferentes soluções de PAM a cada copo.

   • Após 1-2 minutos, reduza a agitação a velocidade lenta (~ 40-60 rpm) por 5-10 minutos para promover o crescimento do floco.

   • Pare de agitar e deixe que a suspensão se assente.

3. Critérios de Avaliação:

   • Velocidade de formação do floc:  Quão rápido se formam os flocos?

   • Tamanho do Floc & Densidade:  Os flocos são grandes, densos e compactos? Os flocos densos se assentam mais rápido e produzem água mais clara.

   • Velocidade de liquidação:  É hora de que os flocos se assentem para metade da altura do copo. Mais rápido é melhor.

   • Claridade sobrenadante:  Observe a clareza da água superior após a sedimentação (por exemplo, 5 minutos). Água mais clara indica melhor desempenho.

   • Dosagem óptima:  Identifique a dose mínima que obtém os melhores resultados. A sobredose pode reestabilizar partículas e quebrar flocos.

Passo 3: Verificação em escala piloto
Se possível, validar os 1-2 melhores candidatos do teste do frasco em um sistema piloto de fluxo contínuo para confirmar o desempenho em condições reais.

4. Parâmetros chave: Peso molecular & Grau Hidrólise

Para o PAM aniônico, dois parâmetros são críticos:

• Peso molecular (MW):  Refere-se ao comprimento da cadeia de polímeros.

  • Para as águas residuais cerâmicas,  Peso molecular muito alto  (normalmente > 12 milhões, muitas vezes > 16 milhões) é recomendado. MW mais elevado fornece cadeias mais longas para uma melhor ponte e formação de floco maior.

• Grau de Hidrólise (HD):  A percentagem de grupos acrilamida convertidos em grupos acrilato, que fornece a carga aniônica.

  • A grau médio de hidrólise (tipicamente 20-30%)  Muitas vezes é ideal. HD muito baixa, e a cadeia não se estende bem; HD muito alta, e a cadeia torna-se muito rígida e menos eficaz na ponte, com maior sensibilidade ao pH e dureza.

Experiência prática:  Para águas residuais cerâmicas típicas, um PAM aniônico com um peso molecular superior a 16 milhões e um grau de hidrólise de cerca de 25%  é um excelente ponto de partida para testes de frasco.

5. Considerações importantes de uso

1. dissolução adequada:  O PAM deve ser totalmente dissolvido para ser eficaz. Use água envelhecida, se possível, e mexa por 40-60 minutos a velocidade moderada para evitar a degradação do cisalhamento.

2. Concentração da solução:  Preparar soluções de estoque em 0,1% - 0,3%.

3. Ponto de dosagem:  Injete a solução PAM em um ponto de turbulência suficiente para uma mistura rápida e completa.

4. Ajuste do pH:  Se o pH das águas residuais for muito baixo (<6) ou alto (>9), o desempenho do PAM aniônico pode ser afetado. O pré-ajuste do pH para uma faixa neutra pode melhorar os resultados.

5. Armazenamento:  A PAM é higroscópica. Mantenha os sacos selados em um lugar fresco e seco.

Resumo

Para selecionar o PAM certo para as águas residuais cerâmicas:

1. Escolha primária:  Comece com Poliacrilamida aniônica.

2. Parâmetros chave:  Procure Peso molecular elevado (≥ 16 milhões)  e Grau médio de hidrólise (20-30%).

3. Método principal:  Conduta Testes Jar  para comparar o tamanho do floco, a velocidade de sedimentação e a clareza do sobrenadante para a seleção final e otimização da dosagem.

4. Passo final:  Valide o melhor candidato através de testes piloto no local.

Seguir essa abordagem estruturada permitirá identificar a poliacrilamida mais econômica e eficiente para o seu sistema específico de tratamento de águas residuais cerâmicas.