البولي أكريلاميد (PAM) هو عامل كيميائي حاسم في معالجة مياه الصرف الصحي لمصنع الورق. إن اختيارها وتطبيقها الصحيحين أمران أساسيان للعمليات الفعالة والامتثال للوائح البيئية ومراقبة التكاليف.

1. دور PAM في معالجة مياه الصرف الصحي في مطحنة الورق

PAM هو البوليمر القابل للذوبان في الماء الذي يعمل في المقام الأول من خلال آليتين:

التخثر (تحييد الشحنة): في المقام الأول لـ PAM الكاتيوني. شحناتها الإيجابية تحيد الشحنات السطحية السلبية (إمكانية زيتا) للجسيمات الكولويدية (على سبيل المثال ، الألياف ، الحشوات ، الصبغات) ، مما يزعزع استقرارها ويسمح لها بالتجمع.

التجمع (الجسر): سلاسل البوليمر الطويلة من PAM تمتص على أسطح الجسيمات المزعزعة والاستقرار وجسرها مع بعضها البعض، وتشكيل قطاعات كبيرة وكثيفة وسريعة الاستقرار.

وتتمثل الآثار العامة في:

تعزيز الفصل بين السوائل والصلبات: تشكيل سريع لقطاعات قابلة للتسوية أو العائمة في عمليات التوضيح (الرواسب أو العوام).

تحسين جودة المياه: انخفاض كبير في المواد الصلبة المعلقة (SS) ، والطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) ، واللون ، والضبابية للمياه المعالجة.

إزالة مياه الحمأة المتفوقة: إزالة مياه الحمأة عن طريق ربط الجسيمات الدقيقة ، وإطلاق المياه المرتبطة ، وزيادة المحتوى الصلب للكعكة المجففة ، مما يقلل من حجم التخلص والتكلفة.

2. اختيار البولي أكريلاميد (PAM)

الاختيار هو عملية معقدة يجب تحديدها عن طريق اختبارات الجرار المختبرية والتجارب في الموقع ، حيث تختلف تكوين مياه الصرف الصحي بشكل كبير بين المطاحن. يتم تصنيف PAM حسب شحنته الأيونية:

أ. الاختيار حسب نوع الأيونية ومرحلة التطبيق

مرحلة العمليةخصائص مياه الصرف الصحي/الحمأةنوع PAM الموصى بهالمنطق

المعالجة الأولية (التوضيح: الرواسب/العوام)الحموضة المحايدة / القلوية ، حمولة عالية من الألياف المشحونة سلبا ، الحشوات (الكاولين ، CaCO) ₃), و الكولويدات. عالية SS و COD.أيونية (APAM) أو غير أيونية (NPAM)يعمل PAM الأنيوني بشكل تآزري مع مواد التخثر غير العضوية (على سبيل المثال ، PAC ، الألوم). التخثر يحيد الشحنات ؛ ثم يربط APAM الجسيمات المزعجة إلى قطاعات كبيرة. NPAM فعالة في نطاقات الحموضة المحايدة.

إزالة مياه الحمأة (حزام الصحافة، الطرد المركزي)الحمأة من المعالجة البيولوجية أو التوضيح الأولي. المحتوى العضوي العالي ، الشحنة السلبية بشدة ، المياه ، وصعوبة إزالة المياه.الكاتيونية (CPAM)الشحنات الإيجابية لـ CPAM تحيد بشكل فعال الشحنات السلبية لجسيمات الحمأة العضوية. هذا ، جنبا إلى جنب مع جسر البوليمر ، يدمر هيكل الكولويد المستقر ، وإطلاق الماء وتحسين إزالة المياه.

العوم الهوائي المذاب (DAF)يحتوي على مواد خفيفة مثل الدقيقات والراتنجات وعوامل القياس.أيونية (APAM) أو كاتيونية منخفضة الأيونيةتشكل قطاعات قوية ومستقرة من الحجم والكثافة المناسبة للتربيط الفعال بفقاعات الهواء الصغيرة والعوم السريع.

باء - الاختيار حسب الوزن الجزيئي (ميجاواط)

ميجاواط عالية جدا (> 18 مليون غرام / مول): مثالية للتوضيح. توفر سلاسل البوليمر الطويلة جسرا ممتازا، وتشكيل قطاعات كبيرة وسريعة الاستقرار.

متوسطة إلى عالية ميجاواط (10 - 18 مليون غرام / مول): المجموعة الأكثر شيوعا لإزالة مياه الحمأة. توازن القدرة على الجسر مع لزوجة الحل والتعامل معها.

جيم - الاختيار حسب الأيونية (بالنسبة لـ PAM الكاتيونية - الحرجة لإزالة المياه)

تعبر الأيونية (كثافة الشحنة) كنسبة مئوية وهي المعلمة الرئيسية لاختيار PAM الكاتيوني لإزالة مياه الحمأة.

الأيونية المنخفضة (10-30٪): أفضل للحمأة غير العضوية (على سبيل المثال ، من المعالجة الأولية بالجير أو الطين). تتطلب هذه الحمأة المزيد من الجسور من تحييد الشحنة.

الأيونية المتوسطة (40-60٪): النطاق الأكثر تنوعاً. مناسبة للحمأة المختلطة (مزيج من الحمأة الأولية والبيولوجية).

الأيونية العالية (> 60٪): ضرورية للحمأة العضوية والبيولوجية. هذه الحمأة لها كثافة شحنة سلبية عالية وتتطلب تحييد شحنة قوية لتفكيك الكولويدات المستقرة التي تحتفظ بالماء.

ملاحظة: أعلى أيونية ليست دائما أفضل. يمكن أن تسبب الشحنة الزائدة لف سلسلة البوليمر ، مما يقلل من كفاءة الجسر وزيادة التكلفة.

3. تقييم وتحسين الفعالية

بعد الاختيار الأولي ، يجب اختبار الأداء وتحسينه.

جرة اختبار:

تحديد الجرعة المثلى: اختبار جرعات مختلفة من PAM في ظروف التحريك المسيطر عليها. لاحظ حجم تشكيل القطع، وسرعة الاستقرار، ووضوح الفائق. ابحث عن الجرعة التي تعطي أفضل أداء بأقل تكلفة.

تحسين الخلط: الخليط السريع (للتشتت الأولي) والخليط البطيء (لنمو القطع دون القص) مهمين.

اختبارات تجريبية/ميدانية:

إجراء اختبارات على المعدات الفعلية (على سبيل المثال، ضغط الحزام). مراقبة مؤشرات الأداء الرئيسية: جفاف الكعكة، ومعدل استهلاك البوليمر، ووضوح المركز / الترشيح، ونتج المعالجة.

مؤشرات الأداء الرئيسية:

توضيح: سرعة التسوية ، الغموض / SS ، إزالة COD.

إزالة المياه: محتوى المواد الصلبة الكعكة (٪) ، معدل التقاط ، وضوح الترشيح ، والجرعة لكل طن من المواد الصلبة الجافة.

4. اعتبارات الاستخدام المهمة

الحل: يجب إعداده بالماء النظيف في درجة حرارة الغرفة (< 60 درجة مئوية). استخدم نظام خلط وشيخوخة آلي لضمان الذوبان الكامل (عادة 40-60 دقيقة) بتركيز 0.1٪ -0.3٪. التحلل غير الكامل يخلق "عين السمك"، ويقلل من الفعالية، ويمكن أن يسد المعدات.

التخزين: يجب تخزين المسحوق الجاف في مكان بارد وجاف في حاويات مغلقة لمنع امتصاص الرطوبة والتكثيف. وللمحلول المعدّد فترة صلاحية محدودة (عادة أقل من 24 ساعة) مع تدهور سلاسل البوليمر، مما يقلل من اللزوجة والفعالية.

نقطة الإضافة: يجب أن تضمن نقطة الحقن الاتصال المثالي والخلط مع الحمأة أو مياه الصرف الصحي.

pH: يمكن أن تؤثر درجة الحموضة في مياه الصرف الصحي على كثافة الشحنة وأداء PAM. قد يكون من الضروري تعديل درجة الحموضة قبل إضافة البوليمر.

ملخص

لا يوجد نظام PAM عالمي لمياه الصرف الصحي في مصانع الورق.

القاعدة الذهبية: عادة ما يستخدم التوضيح PAM الأنيوني. يستخدم إزالة مياه الحمأة في المقام الأول PAM الكاتيوني.

الطريقة الرئيسية: يجب أن يستند الاختيار إلى اختبار الجرار والتجارب الميدانية لإيجاد النوع الأيوني المثالي والوزن الجزيئي والأيونية لتدفق مياه الصرف الصحي والحمأة المحدد.

الهدف النهائي: تحقيق أفضل كفاءة معالجة (المياه النقية والكعكة الجافة) بأقل تكلفة تشغيل.

ينصح بشدة بالتعاون مع موردي PAM ذوي الخبرة الذين يمكنهم توفير الدعم التقني واختبار العينات لتحقيق النتائج المثلى.