Poliacrilamida (PAM)desempeña un papel crítico en la deshidratación del lodo, y su selección debe basarse en las características del lodo, el equipo de deshidratación y las condiciones del proceso. A continuación se muestra un análisis detallado de los principios de selección y optimización del rendimiento.

I. Principios de selección

1. Análisis de las características del lodo

Contenido orgánico: Los lodos altamente orgánicos (por ejemplo, lodos municipales) están típicamente cargados negativamente y requieren PAM catiónico (CPAM). Los lodos ricos en inorgánicos (por ejemplo, lodos industriales) pueden usar PAM aniónico (APAM) o no iónico (NPAM).

Fuente de lodo:

Lodos municipales: alto contenido orgánico, hidrófilo, requiere CPAM de alta densidad de carga.

Lodos industriales (por ejemplo, galvanoplastia, fabricación de papel): Pueden contener metales pesados o inorgánicos; se necesitan pruebas de laboratorio.

Valor de pH:

Ácido (pH < 7): prefiere CPAM no iónico o de baja carga.

Alcalino (pH > 7): puede ser adecuado CPAM o APAM de alta carga.

2. Selección del tipo iónico

PAM catiónico (CPAM): Neutraliza las cargas negativas en los coloides de lodo, comprime la doble capa y puente flocos (utilizado en ~90% de deshidratación de lodo municipal).

PAM aniónico (APAM): Forma puentes de cadena larga, adecuados para lodos inorgánicos o combinados con sales metálicas (por ejemplo, PAC).

PAM no iónico (NPAM): Usado en lodos neutros/débilmente ácidos pero menos común.

3. Peso molecular (MW) & amp; Densidad de carga

Peso molecular:

Alto MW (12M+ Da): Forma flocos densos y grandes, ideales para centrífugas y prensas de cinturón.

Bajo MW (6-8M Da): Mejor para filtros de placa y marco (evita la obstrucción del paño).

Densidad de carga:

Alta carga (20-40%): Para lodos altamente orgánicos y dispersos.

Baja carga (5-10%): Para lodos inorgánicos o precondicionamiento.

4. Equipo de deshidratación coincidente

Centrífuga: densidad de carga media-alta, CPAM de MW media-alta para floculación rápida.

Prensa de filtro de correa: CPAM de alta potencia, carga media-alta para flocos resistentes al cizallamiento.

Filtro de placa y marco: Bajo MW, CPAM / APAM de baja carga para evitar la obstrucción.

5. Solubilidad & Preparación

Disolución: concentración del 0,1-0,3%, temperatura del agua ≤60°C (evita la degradación).

Velocidad de mezcla: 50-200 rpm (evita la rotura de la cadena).

II. Métricas de Evaluación del Rendimiento

Eficiencia de deshidratación

Contenido de humedad: PAM óptimo reduce el lodo del 98% al 60-75%.

Espesor de la torta: las prensas de cinturón necesitan tortas uniformes; Las centrífugas requieren sólidos elevados.

Propiedades de Floc

Tamaño: Diámetro del floco ideal 1-5 mm (trampas de agua demasiado grandes; demasiado pequeño causa pérdida).

Resistencia: resistencia al cizallamiento (crítica para las centrífugas).

Consumo y productos químicos Costo

Dosificación típica: 2-5 kg de PAM por tonelada de lodo seco (optimizado a través de pruebas de frasco).

Calidad del filtrado

La turbidez (NTU) debe ser < 50 para minimizar la carga de reciclaje.

III. Cuestiones comunes y Optimización

Adhesión de tela de filtro: Causada por PAM excesivo o MW alto: reducir la dosis o cambiar a PAM de baja viscosidad.

Flocos débiles: Aumentar la densidad de carga o ajustar el pH a 6-8.

Residuos químicos: Usar dosificación gradiente (carga baja primero, luego carga alta).

IV. Proceso de selección experimental

Prueba de laboratorio (prueba de frasco): tipo iónico de pantalla, observar la formación de floco y asentamiento.

Prueba piloto: Simular equipos a escala completa, optimizar MW y dosis.

Validación de campo: tasa de deshidratación de pista, costo químico y eficiencia operativa.

V. Estudios de casos

TPE municipal: CPAM (12M Da, carga del 30%) reduce la humedad del 98% al 65%, con un costo de $ 5-8 por tonelada de lodo seco.

Lodos textiles: APAM + FeCl ₃ reduce la humedad a < 70%.

Conclusión

La selección adecuada de PAM mejora significativamente la eficiencia de deshidratación de lodos y reduce los costos de eliminación. Los ajustes de campo basados en pruebas de laboratorio y parámetros del equipo son esenciales para un rendimiento óptimo.