El uso de la poliacrilamida para tratar las aguas residuales lixiviadas de vertederos o lixiviadas de basura es un método de tratamiento físico y químico común. Se utiliza principalmente como coagulante o floculante para fortalecer el proceso de coagulación/floculación y eliminar coloides, sólidos en suspensión y alguna materia orgánica en el lixiviado.

La siguiente es información clave sobre el uso de la poliacrilamida para tratar el lixiviado de vertederos; o aguas residuales lixiviadas de basura:

Principio de acción:

Neutralización de carga y puente:

El lixiviado de vertedero contiene un gran número de partículas coloidales cargadas negativamente, humus, fragmentos microbianos, etc.

La poliacrilamida (PAM) es un polímero de alta molecularidad con muchos grupos reactivos en su cadena molecular (dependiendo del tipo: aniónico, catiónico o no iónico).

PAM catiónico: Más comúnmente utilizado para el tratamiento de lixiviado. Los grupos cargados positivamente en su cadena molecular pueden neutralizar eficazmente las partículas coloidales cargadas negativamente, reducir su potencial Zeta, destruir la estabilidad de las partículas coloidales y desestabilizarlas.

Efecto de puente: Las largas cadenas moleculares de PAM pueden "puente" entre múltiples partículas coloidales desestabilizadas o flocos pequeños, conectándolos juntos para formar flocos más grandes, más densos y más fáciles de asentar o flotar (flores de alumbre).

Función de captura y barrido de la red: En el proceso de formación de grandes flocos, envuelve y barrirá pequeños sólidos suspendidos y sustancias parcialmente disueltas en el agua.

Principales fines de aplicación:

Fortalecer la separación sólido-líquido: Mejorar significativamente la eficiencia de eliminación de sólidos y coloides suspendidos mediante sedimentación de coagulación o proceso de flotación por aire, y reducir la turbidez y el color.

Eliminación de parte de la materia orgánica: Elimina la materia orgánica que se combina con coloides, materia en suspensión o puede ser adsorbida por flocos, y reduce la COD (principalmente COD coloidal e insoluble).

Mejorar el rendimiento de deshidratación del lodo: En la etapa posterior del tratamiento del lodo, el PAM también se utiliza a menudo para el acondicionamiento del lodo para mejorar la eficiencia de deshidratación del lodo (menor contenido de humedad).

Como pretratamiento: generalmente es el enlace de pretratamiento o post-tratamiento bioquímico en todo el proceso de tratamiento de lixiviado (como: pretratamiento + tratamiento bioquímico + tratamiento avanzado), con el objetivo de reducir la carga de las unidades de tratamiento posteriores (especialmente tratamiento de membrana o tratamiento biológico), prevenir la obstrucción y mejorar la eficiencia general del tratamiento.

Selección del tipo PAM:

PAM catiónico: El tipo más utilizado para tratar el lixiviado de vertederos. Debido a que las partículas coloidales en el lixiviado generalmente están cargadas negativamente, el PAM catiónico puede neutralizar eficazmente sus cargas y ejercer un fuerte efecto de puente. La ionicidad (densidad de carga) debe considerarse al seleccionar. Cuanto más compleja sea la calidad del agua lixiviada y mayor sea la concentración de coloides, se requiere generalmente más PAM catiónico con mayor ionicidad.

PAM aniónico: puede usarse cuando el lixiviado contiene principalmente sólidos suspendidos cargados positivamente (tales como ciertos hidróxidos metálicos), o se puede añadir después del floco cargado positivamente formado por coagulantes inorgánicos (tales como PAC, PFS) para usar sus cadenas largas para el puente. Raramente se utiliza solo en lixiviado.

PAM no iónico: insensible a los cambios de pH y salinidad, pero tiene una capacidad débil de neutralización de carga. Es adecuado para lixiviados con condiciones complejas de calidad del agua, grandes fluctuaciones de pH o alta salinidad, o cuando la carga superficial de las partículas está cerca de neutral. Hay relativamente pocas aplicaciones.

Clave: Deben realizarse pruebas de laboratorio o pruebas piloto in situ para determinar el tipo de PAM más adecuado, la ionicidad y la dosificación óptima. La composición del lixiviado es compleja y variable (afectada por la edad del vertedero, la temporada, las precipitaciones, etc.), y no hay elección universal.

Notas de aplicación:

Uso con coagulantes inorgánicos: el PAM generalmente no se usa solo, sino en combinación con coagulantes inorgánicos (como cloruro de polialuminio, sulfato poliférrico, sulfato ferroso, etc.). Generalmente, se añade primero el coagulante inorgánico para la neutralización de carga y la floculación preliminar, y luego se añade PAM para el puente para formar flores de alumbre grandes y densas. El orden y el intervalo de dosificación son importantes.

Disolución y preparación: PAM es una partícula sólida o polvo, que debe disolverse en una solución de una cierta concentración (generalmente 0,1%-0,5%) antes de añadirse. El proceso de disolución requiere una agitación lenta e incluso para evitar el agrupamiento ("ojos de pescado"). La disolución insuficiente afectará seriamente el efecto. El agua disuelta debe ser agua limpia del grifo o agua reciclada.

Punto de dosificación y mezcla: El punto de dosificación debe seleccionarse después de que la reacción de coagulación sea suficiente y antes de entrar en el tanque de sedimentación o tanque de flotación. Se requieren condiciones de mezcla apropiadas (tales como mezcladores de tuberías, agitación mecánica) para dispersar rápidamente y uniformemente la solución de PAM, pero sin cizallamiento excesivo para destruir los flocos formados.

Optimización de la dosificación: Demasiado poco no logrará el efecto; demasiado no solo es un desperdicio, sino que también puede conducir a la reestabilización del coloide (inversión de carga) o la dispersión del floco, haciendo que el efluente sea más turbio.

Adaptabilidad de la calidad del agua: el valor del pH, la temperatura, la salinidad, el tipo de materia orgánica, etc. afectarán al efecto del PAM. La calidad del agua lixiviada fluctúa mucho y requiere monitoreo y ajuste regulares.

Consideraciones de contaminación secundaria: el PAM en sí mismo tiene baja toxicidad, pero su monómero acrilamida es neurotóxico. Se deben seleccionar productos con bajos residuos de monómeros que cumplan con las normas (como la calidad del agua potable o la certificación ambiental). El lodo tratado contiene PAM, y su eliminación final (vertedero, incineración, uso agrícola, etc.) debe tener en cuenta los impactos ambientales relevantes.

Efectos y limitaciones:

Ventajas: operación relativamente sencilla; puede eliminar rápidamente y eficazmente SS, turbidez, color y parte de COD; mejorar el rendimiento de sedimentación y deshidratación de lodos; Los costes operativos son relativamente controlables (como pretratamiento).

limitación:

Elimina principalmente los contaminantes coloidales y suspendidos, y tiene un efecto de eliminación limitado sobre materia orgánica molecular pequeña disuelta, nitrógeno de amoníaco e iones de metales pesados (a menos que los precipitados se formen y adsorban por flocos).

No puede lograr la purificación completa y la descarga estándar del lixiviado, y debe usarse conjuntamente con otros procesos (como tratamiento biológico anaeróbico / aeróbico, separación de membranas, oxidación avanzada, etc.).

Se produce una gran cantidad de lodo químico, lo que aumenta la dificultad y el costo del tratamiento y eliminación de lodos.

El consumo y el efecto de los productos químicos están muy afectados por las fluctuaciones en la calidad del agua.

Resumen:

La poliacrilamida (especialmente de tipo catiónico) es un importante coagulante/floculante cuando se trata el lixiviado de vertederos. Tiene efectos significativos en el fortalecimiento de la sedimentación de coagulación/flotación de aire, eliminación de coloides y sólidos suspendidos, y mejora del rendimiento del lodo. Pero no es una tecnología de tratamiento independiente, sino que sirve como una unidad de pretratamiento o tratamiento intermedio para servir a todo el sistema de tratamiento de lixiviado. La clave para su aplicación exitosa consiste en seleccionar el tipo de PAM y la ionicidad apropiados, controlar con precisión la dosificación, optimizar el punto de dosificación y las condiciones de mezcla, y sinergizar eficazmente con coagulantes inorgánicos y otros procesos de tratamiento. En aplicaciones prácticas, se deben llevar a cabo experimentos rigurosos para determinar los parámetros óptimos del proceso y prestar atención a los problemas de tratamiento de lodos que generan.