Att välja rätt typ av polyakrylamid (PAM) är avgörande för effektiv och kostnadseffektiv behandling av keramiskt avloppsvatten. Det primära målet är att snabbt ta bort suspenderade fasta ämnen (SS) genom koagulation och flokkulering.

1. Förstå keramiska avloppsvatten egenskaper

Keramiskt avloppsvatten kommer från processer som förberedelse av råvaror, spraytorking, glasering och polering. Dess viktigaste egenskaper är:

• Högt suspenderade fasta ämnen (SS):  Innehåller fina partiklar av lera, kvarts, fäldspat och glasur material, ofta når koncentrationer på tusentals mg / L.

• Negativt laddade partiklar:  De flesta keramiska partiklar bär en negativ ytladdning i vatten, vilket gör att de avvisar varandra och förblir stabila i suspension.

• Variabel pH:  Vanligtvis neutral till något alkalisk, men kan vara sur beroende på de specifika processerna (t.ex. användning av sura glasurer).

• Högt fluktuerande flöde och belastning:  Kvantiteten och koncentrationen av avloppsvatten varierar avsevärt med olika produktionsfaser.

Kärnbehandlingsmålet är Fast-vätske separationPAM fungerar som en flocculantöverbryggar fina partiklar till stora, täta flocker som sätter sig snabbt.

2. Val av PAM-typ: Anionisk, kationisk eller icke-ionisk?

Detta är det viktigaste beslutet.

• Kationisk polyakrylamid (CPAM):  Används för att neutralisera negativa laddningar på kolloider. I högkoncentrerat keramiskt avloppsvatten är dock laddningsneutralisering ensam ofta otillräcklig.

• Anionisk polyakrylamid (APAM):  Funktioner främst genom adsorption och överbrygningDess långa polymerkedjor fångar och länkar flera partiklar till stora, snabbt bosättande flocker. Detta är mycket effektivt för högdensitetssuspensioner.

• Icke-jonisk polyakrylamid (NPAM):  Mindre känslig för pH-förändringar men generellt mindre effektiv för standard keramiskt avloppsvatten än anioniska typer.

Slutsats: För de flesta keramiska avloppsvatten där det primära målet är SS-borttagning är [anionisk polyakrylamid] det föredragna första valet.

Orsaker:

1. Anioniska PAM: s långa molekylära kedja är idealisk för att överbrygga den höga belastningen av negativt laddade partiklar.

2. Det producerar stora, synliga och kompakta "flocker" som sätter sig mycket snabbt.

3. Det är i allmänhet mer kostnadseffektivt än kationisk PAM.

Undantag:
Om avloppsvatten innehåller betydande organiska föroreningar (t.ex. från bindemedel, tillsatser) eller om det resulterande slamet är avsett föranaerob matsmältningoch sedan kationisk polyakrylamid  kan övervägas, eftersom det bättre fångar organiska kolloider och ofta är mer lämpligt för slamvattning.

3. Steg för steg urvalsmetod

Teorin ger vägledning, men Laboratorieprover är den enda tillförlitliga metoden för urval.

Steg 1: Karakterisering av avloppsvatten
Analysera ett representativt prov för parametrar som pH och SS-koncentration.

Steg 2: Laboratorieburkprov (avgörande steg)
Detta är den viktigaste övningen för optimalt urval och dosering.

1. Förberedelse av lösning:  Förbered 0,1% stocklösningar av flera kandidat PAM (t.ex. olika anioniska typer med varierande molekylvikter och hydrolysgrader).

2. Testningsförfarande:

   • Ta flera glas (500ml eller 1000ml) fyllda med lika mängder avloppsvatten.

   • Under snabb omröring (~ 150-200 varv/min), lägg till lika doser av de olika PAM-lösningarna till varje glas.

   • Efter 1-2 minuter, minska rörningen till långsam hastighet (~ 40-60 varv/min) i 5-10 minuter för att främja flockens tillväxt.

   • Sluta röra och låt suspensionen sätta sig.

3. Utvärderingskriterier:

   • Flockbildningshastighet:  Hur snabbt bildas flocker?

   • Flock storlek & Densitet:  Är flockerna stora, täta och kompakta? Täta flocker sätter sig ner snabbare och producerar klarare vatten.

   • Setting hastighet:  Dags för flocken att sätta sig till hälften av bägarhöjden. Snabbare är bättre.

   • Supernatant klarhet:  Observera klarheten i övre vattnet efter bosättning (t.ex. 5 minuter). Klarare vatten indikerar bättre prestanda.

   • Optimal Dosering:  Identifiera den minsta dosen som uppnår bästa resultat. Överdosisering kan återstabilisera partiklar och bryta flocker.

Steg 3: Verifiering i pilotskala
Om möjligt validera de bästa 1-2 kandidaterna från krukprovet i ett kontinuerligt flöde pilotsystem för att bekräfta prestanda under verkliga förhållanden.

4. Nyckelparameter: Molekylär vikt & Hydrolysgrad

För anionisk PAM är två parametrar kritiska:

• Molekylvikt (MW):  Refererar till längden på polymerkedjan.

  • För keramiskt avloppsvatten,  Mycket hög molekylvikt  (vanligtvis > 12 miljoner, ofta > 16 miljoner) rekommenderas. Högre MW ger längre kedjor för bättre överbrytning och större flockbildning.

• Hydrolysgrad (HD):  Andelen akrylamidgrupper som omvandlas till akrylatgrupper, vilket ger den anioniska laddningen.

  • A medel hydrolysgrad (vanligtvis 20-30%)  Ofta är det idealiskt. För låg HD, och kedjan sträcker sig inte bra; för hög HD, och kedjan blir för styv och mindre effektiv vid överbrytning, med ökad känslighet för pH och hårdhet.

Praktisk erfarenhet:  För typiskt keramiskt avloppsvatten, en Anioniskt PAM med en molekylvikt över 16 miljoner och en hydrolysgrad på cirka 25%  är en utmärkt utgångspunkt för burkstester.

5. Viktiga användningsöverväganden

1. Tillräcklig upplösning:  PAM måste vara helt upplöst för att vara effektivt. Använd åldrat vatten om möjligt och rör i 40-60 minuter med måttlig hastighet för att undvika skjärnedbrytning.

2. Koncentration av lösning:  Förbered lagerlösningar på 0,1% - 0,3%.

3. Doseringspunkt:  Injicera PAM-lösningen vid en punkt med tillräcklig turbulens för snabb och fullständig blandning.

4. pH-justering:  Om avloppsvattens pH är mycket lågt (<6) eller högt (>9) kan anioniska PAM påverkas. Förjustering av pH till ett neutralt område kan förbättra resultaten.

5. Förvaring:  PAM är hygroskopiskt. Håll påsarna förseglade på en sval och torr plats.

Sammanfattning

För att välja rätt PAM för keramiskt avloppsvatten:

1. Primärt val:  Börja med Anionisk polyakrylamid.

2. Viktiga parametrar:  Sök Hög molekylvikt (≥ 16 miljoner)  och Medel hydrolysgrad (20-30%).

3. Kärnmetod:  beteende Jar Tester  för att jämföra flockstorlek, bosättningshastighet och supernatantklarhet för slutlig val och dosoptimering.

4. Sista steget:  Validera den bästa kandidaten genom pilottest på plats.

Genom att följa detta strukturerade tillvägagångssätt kan du identifiera den mest kostnadseffektiva och effektiva polyakrylamiden för ditt specifika keramiska reningssystem.