La selección del tipo correcto de poliacrilamida (PAM) es crucial para el tratamiento eficiente y rentable de las aguas residuales cerámicas. El objetivo principal es eliminar rápidamente los sólidos en suspensión (SS) mediante coagulación y floculación.

1. Comprender las características de las aguas residuales de cerámica

Las aguas residuales cerámicas se originan de procesos como la preparación de materias primas, el secado por pulverización, el acristalamiento y el pulido. Sus características clave son:

• Sólidos altamente suspendidos (SS):   Contiene partículas finas de arcilla, cuarzo, feldespato y materiales de esmalte, a menudo alcanzando concentraciones de miles de mg / L.

• partículas cargadas negativamente:   La mayoría de las partículas cerámicas llevan una carga superficial negativa en el agua, lo que hace que se repelan entre sí y permanezcan estables en suspensión.

• pH variable:   Normalmente es neutral a ligeramente alcalino, pero puede ser ácido dependiendo de los procesos específicos (por ejemplo, uso de esmaltes ácidos).

• Flujo y carga altamente fluctuantes:   La cantidad y concentración de aguas residuales varían significativamente con diferentes etapas de producción.

El objetivo principal del tratamiento es separación sólido-líquidoLa PAM actúa como  floculantepuente de partículas finas en grandes flocos densos que se asentan rápidamente.

2. Selección del tipo PAM: ¿Aniónico, catiónico o no iónico?

Esta es la decisión más crítica.

• Poliacrilamida catiónica (CPAM):   Se utiliza para neutralizar cargas negativas en coloides. Sin embargo, en aguas residuales cerámicas de alta concentración, la neutralización de carga sola es a menudo insuficiente.

• Poliacrilamida aniónica (APAM):   Funciona principalmente a través de adsorción y puenteSus largas cadenas de polímeros capturan y unen múltiples partículas en grandes flocos de sedimentación rápida. Esto es muy eficaz para suspensiones de alta densidad.

• Poliacrilamida no iónica (NPAM):   Menos sensible a los cambios de pH pero generalmente menos eficaz para las aguas residuales cerámicas estándar que los tipos aniónicos.

Conclusión: Para la mayoría de las aguas residuales cerámicas donde el objetivo principal es la eliminación de SS, [poliacrilamida aniónica] es la primera opción preferida.

Razones:

1. La larga cadena molecular del PAM aniónico es ideal para colmar la alta carga de partículas cargadas negativamente.

2. Produce "flocos" grandes, visibles y compactos que se asentan muy rápidamente.

3. Es generalmente más rentable que el PAM catiónico.

Excepciones:
Si las aguas residuales contienen contaminantes orgánicos significativos (por ejemplo, de aglutinantes, aditivos) o si el lodo resultante está destinado a:digestión anaeróbicaEntonces Poliacrilamida catiónica   puede considerarse, ya que captura mejor coloides orgánicos y a menudo es más adecuado para la deshidratación de lodos.

3. Método de selección paso a paso

La teoría proporciona orientación, pero Las pruebas de laboratorio son el único método fiable para la selección.

Paso 1: Caracterización de las aguas residuales
Analizar una muestra representativa para parámetros como pH y concentración de SS.

Paso 2: Prueba de frasco de laboratorio (paso crucial)
Esta es la práctica más importante para una selección y dosificación óptimas.

1. Preparación de la solución:   Preparar soluciones stock al 0,1% de varios PAM candidatos (por ejemplo, diferentes tipos aniónicos con pesos moleculares y grados de hidrólisis variables).

2. Procedimiento de prueba:

   • Tome varios vasos (500 ml o 1000 ml) llenos con volúmenes iguales de aguas residuales.

   • Bajo agitación rápida (~150-200 rpm), añadir dosis iguales de las diferentes soluciones de PAM a cada vaso.

   • Después de 1-2 minutos, reducir la agitación a velocidad lenta (~40-60 rpm) durante 5-10 minutos para promover el crecimiento del floco.

   • Deja de agitar y deja que la suspensión se asente.

3. Criterios de evaluación:

   • Velocidad de formación de floc:   ¿Qué tan rápido se forman los flocos?

   • Tamaño del Floc & Densidad:   ¿Son los flocos grandes, densos y compactos? Los flocos densos se asentan más rápido y producen agua más clara.

   • Velocidad de liquidación:   Es hora de que los flocos se asenten a la mitad de la altura del vaso. Más rápido es mejor.

   • Claridad sobrenadante:   Observe la claridad del agua superior después de la sedimentación (por ejemplo, 5 minutos). El agua más clara indica un mejor rendimiento.

   • Dosificación óptima:   Identificar la dosis mínima que logre los mejores resultados. La sobredosis puede reestabilizar las partículas y romper los flocos.

Paso 3: Verificación a escala piloto
Si es posible, validar los primeros 1-2 candidatos de la prueba de frasco en un sistema piloto de flujo continuo para confirmar el rendimiento en condiciones reales.

4. Parámetros clave: Peso molecular y amp; Grado de Hidrólisis

Para el PAM aniónico, dos parámetros son críticos:

• Peso molecular (MW):   Se refiere a la longitud de la cadena de polímero.

  • Para aguas residuales de cerámica,  Peso Molecular Muy Alto   (normalmente > 12 millones, a menudo > 16 millones). Un MW más alto proporciona cadenas más largas para un mejor puente y una mayor formación de flocos.

• Grado de Hidrólisis (HD):   El porcentaje de grupos acrilamida convertidos en grupos acrilato, que proporciona la carga aniónica.

  • A grado medio de hidrólisis (típicamente 20-30%)   A menudo es ideal. HD demasiado baja, y la cadena no se extiende bien; HD demasiado alta, y la cadena se vuelve demasiado rígida y menos eficaz en el puente, con una mayor sensibilidad al pH y la dureza.

Experiencia práctica:   Para aguas residuales cerámicas típicas, un PAM aniónico con un peso molecular superior a 16 millones y un grado de hidrólisis de alrededor del 25%   es un excelente punto de partida para las pruebas de frascos.

5. Consideraciones de uso importantes

1. Disolución adecuada:   El PAM debe estar completamente disuelto para ser eficaz. Utilizar agua envejecida si es posible y agitar durante 40-60 minutos a velocidad moderada para evitar la degradación por cizallamiento.

2. Concentración de la solución:   Preparar soluciones de stock al 0,1% - 0,3%.

3. Punto de dosificación:   Inyectar la solución de PAM en un punto de turbulencia suficiente para una mezcla rápida y completa.

4. Ajuste del pH:   Si el pH de las aguas residuales es muy bajo (<6) o alto (>9), el rendimiento del PAM aniónico puede verse afectado. El ajuste previo del pH a un rango neutro puede mejorar los resultados.

5. Almacenamiento:   La PAM es higroscópica. Mantenga las bolsas selladas en un lugar fresco y seco.

Resumen

Para seleccionar el PAM adecuado para aguas residuales de cerámica:

1. Elección primaria:   Empieza con Poliacrilamida aniónica.

2. Parámetros clave:   Buscar Peso Molecular Alto (≥ 16 millones)   y Grado medio de hidrólisis (20-30%).

3. Método principal:   Conducta Pruebas de Jar   para comparar el tamaño del floco, la velocidad de sedimentación y la claridad del sobrenadante para la selección final y la optimización de la dosificación.

4. Paso final:   Validar al mejor candidato mediante pruebas piloto en el sitio.

Seguir este enfoque estructurado le permitirá identificar la poliacrilamida más rentable y eficiente para su sistema específico de tratamiento de aguas residuales cerámicas.