Πολυακρυλαμίδη (PAM)διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην αφυδάτωση λάσπης και η επιλογή της πρέπει να βασίζεται στα χαρακτηριστικά της λάσπης, τον εξοπλισμό αφυδάτωσης και τις συνθήκες διεργασίας. Παρακάτω είναι μια λεπτομερής ανάλυση των αρχών επιλογής και βελτιστοποίησης της απόδοσης.

I. Αρχές επιλογής

1. Ανάλυση χαρακτηριστικών λάσπης

Οργανικό περιεχόμενο: Η υψηλά οργανική λάσπη (π.χ. δημοτική λάσπη) είναι συνήθως αρνητικά φορτισμένη και απαιτεί κατιονικό PAM (CPAM). Η ανόργανα πλούσια λάσπη (π.χ. βιομηχανική λάσπη) μπορεί να χρησιμοποιήσει ανιονική (APAM) ή μη ιονική PAM (NPAM).

Πηγή λάσπης:

Δημοτική λάσπη: Υψηλή οργανική περιεκτικότητα, υδροφιλική - απαιτεί CPAM υψηλής πυκνότητας φόρτισης.

Βιομηχανική λάσπη (π.χ. ηλεκτροεπικάλυψη, κατασκευή χαρτιού): Μπορεί να περιέχει βαρέα μέταλλα ή ανόργανα συστατικά - απαιτούνται εργαστηριακές δοκιμές.

Αξία pH:

Οξύ (pH < 7): προτιμάται μη ιονικό ή χαμηλού φορτίου CPAM.

Αλκαλική (pH > 7): Μπορεί να είναι κατάλληλη η CPAM ή η APAM υψηλού φορτίου.

2. Επιλογή ιονικών τύπων

Κατιονικό PAM (CPAM): Ουδετερώνει αρνητικά φορτία σε κολλοειδή λάσπης, συμπιέζει το διπλό στρώμα και γέφυρες (χρησιμοποιείται σε ~ 90% της αφυδάτωσης δημοτικής λάσπης).

Ανιονικό PAM (APAM): σχηματίζει γέφυρες μακράς αλυσίδας, κατάλληλες για ανόργανες λάσπες ή σε συνδυασμό με μεταλλικά άλατα (π.χ. PAC).

Μη ιονικό PAM (NPAM): Χρησιμοποιείται σε ουδέτερη/αδύναμα οξινή λάσπη αλλά λιγότερο συνηθισμένη.

3. Μοριακό βάρος (MW) & Πυκνότητα φόρτισης

Μοριακό βάρος:

Υψηλό MW (12M+ Da): Μορφώνει πυκνά, μεγάλα σμήνη - ιδανικό για φυγοκεντρικά πιέσεις ζώνης.

Χαμηλό MW (6-8M Da): Καλύτερο για φίλτρα πλάκας και πλαισίου (αποφεύγει την απόφραξη του υφάσματος).

Πυκνότητα φόρτισης:

Υψηλό φορτίο (20-40%): Για εξαιρετικά οργανική, διασκορπισμένη λάσπη.

Χαμηλό φορτίο (5-10%): Για ανόργανη λάσπη ή προ-κλιματισμό.

4. Ταιριζόμενος εξοπλισμός αφυδάτωσης

Κεντροφυγός: Μέση-υψηλή πυκνότητα φόρτισης, μέση-υψηλή MW CPAM για γρήγορη συγκέντρωση.

Τύπος φίλτρου ζώνης: Υψηλό MW, μέσο-υψηλό φορτίο CPAM για ανθεκτικά σε τέψιμο πλάκα.

Φίλτρο πλάκας και πλαισίου: χαμηλό MW, χαμηλό φορτίο CPAM / APAM για να αποφευχθεί η απόφραξη.

5. Διαλυτότητα & Προετοιμασία

Διαλύση: συγκέντρωση 0,1-0,3%, θερμοκρασία νερού ≤60°C (αποτρέπει την υποβάθμιση).

Ταχύτητα ανάμιξης: 50-200 στροφές/λεπτό (αποφεύγει τη σπάση αλυσίδας).

ΙΙ. Μέτρα αξιολόγησης επιδόσεων

Αποδοτικότητα αφυδάτωσης

Περιεκτικότητα σε υγρασία: Το βέλτιστο PAM μειώνει τη λάσπη από 98% σε 60-75%.

Πάχος κέικ: Οι πίεσες ζώνης χρειάζονται ομοιόμορφα κέικ. Οι φυγοκεντρικές απαιτούν υψηλά στερεά συστατικά.

Ιδιότητες Floc

Μέγεθος: Ιδανική διάμετρος πλάγματος 1-5 mm (πάρα πολύ μεγάλες παγίδες νερού, πάρα πολύ μικρές προκαλούν απώλεια).

Δύναμη: Αντοχή σε τέψιμο (κρίσιμη για φυγόκεντρες).

Κατανάλωση χημικών προϊόντων & Κόστος

Τυπική δόση: 2-5 kg PAM ανά τόνο ξηρής λάσπης (βελτιστοποιημένη μέσω δοκιμών βάζου).

Ποιότητα φίλτρων

Η θόρυβος (NTU) πρέπει να είναι < 50 για να ελαχιστοποιηθεί το φορτίο ανακύκλωσης.

III. Κοινά θέματα & Βελτιστοποίηση

Κόλληση υφάσματος φίλτρου: προκαλείται από υπερβολικό PAM ή υψηλό MW - μειώστε τη δόση ή μεταβείτε σε PAM χαμηλού ιξώδους.

Αδύναμα κομμάτια: Αυξήστε την πυκνότητα φόρτισης ή ρυθμίστε το pH σε 6-8.

Χημικά απόβλητα: Χρησιμοποιήστε δόση κλίσης (χαμηλή φόρτιση πρώτα, στη συνέχεια υψηλή φόρτιση).

IV. Πειραματική διαδικασία επιλογής

Εργαστηριακή δοκιμή (δοκιμή βάζου): Ιονικός τύπος οθόνης, παρατηρείτε το σχηματισμό & flock εγκατάσταση.

Πιλοτική δοκιμή: προσομοίωση εξοπλισμού πλήρους κλίμακας, βελτιστοποίηση MW & δόση.

Επικύρωση πεδίου: ποσοστό αφυδάτωσης διαδρομής, χημικό κόστος & λειτουργική αποδοτικότητα.

V. Μελέτες περιπτώσεων

Δημοτικό WWTP: CPAM (12M Da, 30% φόρτωση) μειώνει την υγρασία από 98% σε 65%, που κοστίζει $ 5-8 ανά τόνο ξηρής λάσπης.

Λάθος κλωστοϋφαντουργίας: APAM + FeCl ₃ μειώνει την υγρασία σε < 70%.

Συμπέρασμα

Η σωστή επιλογή PAM ενισχύει σημαντικά την αποδοτικότητα αφυδάτωσης λάσπης και μειώνει το κόστος διάθεσης. Οι προσαρμογές πεδίου με βάση εργαστηριακές δοκιμές και παραμέτρους εξοπλισμού είναι απαραίτητες για τη βέλτιστη απόδοση.