Polyacrylamid (PAM) er et kritisk kemisk middel ved behandling af papirfabriks spildevand. Dens korrekte udvælgelse og anvendelse er afgørende for effektiv drift, overholdelse af miljøbestemmelser og omkostningskontrol.

1. PAM's rolle i papirmøllerensning af spildevand

PAM er en vandopløselig polymer, der primært fungerer gennem to mekanismer:

Koagulation (ladningsneutralisering): Primært til kationisk PAM. Dens positive ladninger neutraliserer de negative overfladeladninger (Zeta-potentiale) af kolloidale partikler (f.eks. fibre, fyldstoffer, farvestoffer), destabiliserer dem og giver dem mulighed for at aggregere.

Flokkulering (Bridging): De lange polymerkæder af PAM adsorberer på overfladen af destabiliserede partikler og bro dem sammen, danner store, tætte og hurtigt nedsættende flokker.

De samlede virkninger er:

Forbedret fast-væske adskillelse: Hurtig dannelse af nedsættelige eller flydende flokker i klareringsprocesser (sedimentering eller flotation).

Forbedret vandkvalitet: Betydelig reduktion af suspenderede faste stoffer (SS), kemisk ilt efterspørgsel (COD), farve og turbiditet af det behandlede vand.

Superior Slam Afvanding: Condition slam ved at binde fine partikler, frigive bundet vand, og øge det faste indhold af afvandt kage, reducere bortskaffelse volumen og omkostninger.

2. Valg af polyacrylamid (PAM)

Udvælgelsen er en kompleks proces, der skal bestemmes ved laboratorieprøver og forsøg på stedet, da spildevandssammensætningen varierer meget mellem møllerne. PAM er kategoriseret efter sin ioniske ladning:

A. Udvælgelse efter ionisk type og anvendelsesfase

ProcessfaseEgenskaber ved spildevand/slamAnbefalet PAM-typeBegrundelse

Primær behandling (afklaring: sedimentering/flotation)Neutral/alkalisk pH, høj belastning af negativt ladede fibre, fyldstoffer (kaolin, CaCO) ₃), og kolloider. Høj SS og COD.Anionisk (APAM) eller ikke-ionisk (NPAM)Anionisk PAM virker synergistisk med uorganiske koagulanter (f.eks. PAC, alum). Kogulansen neutraliserer ladninger; APAM forbinder derefter de destabiliserede partikler i store flokker. NPAM er effektivt i neutrale pH-områder.

Afvandning af slam (bæltepresse, centrifuge)Slam fra biologisk behandling eller primær afklaring. Højt organisk indhold, stærkt negativ ladning, hydrofil og svært at afvandre.Kationisk (CPAM)De positive ladninger af CPAM effektivt neutralisere de negative ladninger af organiske slam partikler. Dette, kombineret med polymerbro, ødelægger den stabile kolloidstruktur, frigiver vand og forbedrer avvandbarheden.

Opløst luftflotation (DAF)Indeholder lette materialer som fine, harpikser og størrelsesmidler.Anionisk (APAM) eller lav ionitet kationiskFormer stærke, stabile flokker af den rigtige størrelse og tæthed til effektiv fastgørelse til mikroluftbobler og hurtig flotation.

B. Udvælgelse efter molekylvægt (MW)

Meget høj MW (> 18 millioner g/mol): Ideel til afklaring. Lange polymerkæder giver fremragende brobygning og danner store, hurtigt nedsættende flokker.

Mellem til høj MW (10 - 18 millioner g/mol): Det mest almindelige område til afladning af slam.

C. Udvælgelse efter ionicitet (For kationisk PAM - kritisk for afvandning)

Ioniteten (ladningstæthed) udtrykkes i procent og er den vigtigste parameter for valg af en kationisk PAM til slamvandning.

Lav ionitet (10-30%): Bedst til uorganisk slam (f.eks. fra primær behandling med kalk eller ler). Disse slam kræver mere brolægning end ladningsneutralisering.

Mellem ionicitet (40-60%): Det mest alsidige område. Egnet til blandet slam (en blanding af primært og biologisk slam).

Høj ionitet (> 60%): Nødvendigt for organisk, biologisk slam. Disse slam har en høj negativ ladningstæthed og kræver stærk ladningsneutralisering for at nedbryde stabile, vandholdige kolloider.

Bemærk: Højere ionicitet er ikke altid bedre. Overbelastning kan forårsage polymer kæde spoling, reducere dens bro effektivitet og øge omkostningerne.

3. Evaluering og optimering af effektiviteten

Efter et foreløbigt valg skal ydeevnen testes og optimeres.

Jar Test:

Bestem optimal dosering: Test forskellige doser af PAM under kontrollerede omrøringsbetingelser. Observer flok dannelse størrelse, nedsættelse hastighed og klarhed af supernatant. Find den dosis, der giver den bedste ydelse til de laveste omkostninger.

Optimer blanding: Hurtig blanding (for indledende dispersion) og langsom blanding (for flokvækst uden skæring) er begge kritiske.

Pilot/feltforsøg:

Udfør forsøg på det faktiske udstyr (f.eks. båndpresse). Overvåg nøglepræstationsindikatorer: kagetørrhed, polymerforbrug, klarhed af centrat/filtrat og forarbejdningsgennemstrømning.

Nøglepræstationsindikatorer (KPI):

Afklaring: Afsætningshastighed, supernatant turbiditet/SS, fjernelse af COD.

Afvandning: Cake Faststoffer Indhold (%), fangsthet, filtreret klarhed, og dosering pr. ton tørre faste stoffer.

4. Vigtige anvendelsesovervejelser

Opløsning: Skal fremstilles med rent vand ved stuetemperatur ( < 60°C). Brug et automatiseret blandings- og aldringssystem til at sikre fuldstændig opløsning (typisk 40-60 minutter) ved en koncentration på 0,1% -0,3%. Ufuldstændig opløsning skaber "fiskeyne", reducerer effektiviteten og kan tilstoppe udstyr.

Opbevaring: Tørt pulver skal opbevares på et køligt, tørt sted i forseglede beholdere for at forhindre fugtabsorption og klemning. Den fremstillede opløsning har en begrænset holdbarhed (normalt < 24 timer), da polymerkæderne nedbrydes, hvilket reducerer viskositeten og effektiviteten.

Tilføjelsespunkt: Injektionspunktet skal sikre optimal kontakt og blanding med slammet eller spildevandet.

pH: Spildvands pH kan påvirke ladningstætheden og ydeevnen af PAM. pH-justering kan være nødvendig før polymertilsætning.

Resumé

Der er ingen universel PAM til papirfabrikspildevand.

Gylden regel: Afklaring bruger typisk anionisk PAM; Slam Afvandning anvender primært kationisk PAM.

Nøglemetode: Udvælgelsen skal være baseret på krukkeprøvning og feltforsøg for at finde den optimale ionetype, molekylvægt og ionicitet for den specifikke spildevand- og slamstrøm.

Ultimat mål: At opnå den bedste behandlingseffektivitet (klart vand, tør kage) til de laveste driftsomkostninger.

Samarbejde med vidende PAM-leverandører, der kan yde teknisk support og prøveafprøvning, anbefales stærkt for optimale resultater.