Polyakrylamid (PAM)zohráva kľúčovú úlohu pri odvodňovaní kalov a jeho výber musí byť založený na charakteristikách kalov, odvodňovacích zariadeniach a procesných podmienkach. Nižšie je podrobná analýza princípov výberu a optimalizácie výkonu.

I. Zásady výberu

1. Analýza charakteristík kalu

Organický obsah: Vysoko organický kal (napr. mestský kal) je zvyčajne záporne nabitý a vyžaduje katiónový PAM (CPAM). Neorganicky bohaté kaly (napr. priemyselné kaly) môžu používať aniónový (APAM) alebo neiónový PAM (NPAM).

Zdroj kalu:

Mestský kal: Vysoký organický obsah, hydrofilný - vyžaduje CPAM s vysokou hustotou nabitia.

Priemyselné kaly (napr. galvanizácia, výroba papiera): Môžu obsahovať ťažké kovy alebo anorganické látky - je potrebné laboratórne testovanie.

Hodnota pH:

Kyslé (pH < 7): Uprednostňujú sa nejónové alebo nízkonabité CPAM.

Alkálické (pH > 7): Vysoko nabité CPAM alebo APAM môžu byť vhodné.

2. Výber iónového typu

Katiónový PAM (CPAM): Neutralizuje záporné náboje koloidov kalu, stlačí dvojitú vrstvu a mostí floky (používa sa pri ~90% odvodnení mestského kalu).

Aniónový PAM (APAM): Tvorí dlhoreťazové mosty, vhodné pre anorganické kaly alebo v kombinácii s kovovými solmi (napr. PAC).

Neiónový PAM (NPAM): Používa sa v neutrálnom/slabo kyslom kale, ale menej často.

3. Molekulárna hmotnosť (MW) & amp; Hustota nabíjania

Molekulárna hmotnosť:

Vysoká MW (12M+ Da): Tvorí husté, veľké floky - ideálne pre stredívky a pásové lisy.

Nízke MW (6-8M Da): Lepšie pre filtre na dosky a rámy (zabraňuje upchatiu tkaniny).

Hustota nabíjania:

Vysoký náboj (20-40%): Pre vysoko organické, dispergované kaly.

Nízke nabitie (5-10%): Pre anorganické kaly alebo predkondicionovanie.

4. Zodpovedajúce odvodňovacie zariadenie

Odstredivka: stredne vysoká hustota nabitia, stredne vysoká MW CPAM pre rýchlu flokuláciu.

Pásový filtrový tlač: Vysoký MW, stredne vysoký náboj CPAM pre floky odolné voči strihu.

Filter s doskou a rámom: Nízky MW, nízke nabitie CPAM / APAM, aby sa zabránilo upchatiu.

5. Rozpustnosť a Príprava

Rozpustenie: 0,1-0,3% koncentrácia, teplota vody ≤60 ° C (zabraňuje degradácii).

Rýchlosť miešania: 50-200 otáčok za minútu (zabraňuje prerušeniu reťazca).

2. Metricky hodnotenia výkonnosti

Efektívnosť odvodňovania

Obsah vlhkosti: Optimálne PAM znižuje kaly z 98% na 60-75%.

Hrúbka koláča: Pásové lisy potrebujú jednotné koláče; Centrífugy vyžadujú vysoké pevné látky.

Vlastnosti Floc

Veľkosť: Ideálny priemer floku 1-5 mm (príliš veľké pasce vody; príliš malé spôsobuje stratu).

Pevnosť: Odolnosť voči strihu (kritická pre stredívky).

Spotreba chemických látok a Náklady

Typické dávkovanie: 2-5 kg PAM na tonu suchého kalu (optimalizované prostredníctvom testov nádob).

Kvalita filtra

Zámotnosť (NTU) by mala byť < 50 na minimalizáciu recyklačného zaťaženia.

III. Spoločné otázky a Optimalizácia

Prilepenie filtračnej tkaniny: spôsobené nadmerným PAM alebo vysokým MW - znížiť dávkovanie alebo prepnúť na PAM s nízkou viskozitou.

Slabé floky: Zvýšiť hustotu nabitia alebo upraviť pH na 6-8.

Chemický odpad: Použite gradientové dávkovanie (najprv nízke nabitie, potom vysoké nabitie).

IV. Experimentálny výberový proces

Laboratívny test (test v nádrži): typ iónov obrazovky, pozorovať tvorbu floku a usadiť.

Pilotný test: simulácia plnohodnotného zariadenia, optimalizácia MW a dávkovanie.

Validácia v teréne: miera odvodnenia dráhy, náklady na chemické látky a prevádzková účinnosť.

V. Prípadové štúdie

Mestské odpadné zdroje: CPAM (12M Da, 30% nabitie) znižuje vlhkosť z 98% na 65%, čo stojí 5-8 dolárov za tonu suchého kalu.

Textilný kal: APAM + FeCl ₃ znižuje vlhkosť na < 70%.

Záver

Správny výber PAM výrazne zvyšuje účinnosť odvodňovania kalu a znižuje náklady na likvidáciu. Úpravy v teréne na základe laboratórnych testov a parametrov zariadenia sú nevyhnutné pre optimálny výkon.