Polyakryylamidi (PAM) on kriittinen kemiallinen aine paperitehtaan jäteveden käsittelyssä. Sen oikea valinta ja soveltaminen ovat ensisijaisia tehokkaan toiminnan, ympäristösäännösten noudattamisen ja kustannusten valvonnan kannalta.

1. PAM: n rooli paperitehtaan jäteveden käsittelyssä

PAM on vesiliukoinen polymeeri, joka toimii pääasiassa kahden mekanismin kautta:

Koagulaatio (latausneutralisaatio): Ensinnäkin kationiselle PAM:lle. Sen positiiviset lataukset neutralisoivat kolloidisten hiukkasten (esim. kuitujen, täyteaineiden, väriaineiden) negatiiviset pintatarjoukset (Zeta-potentiaali), epävakauttavat ne ja sallivat niiden yhdistymisen.

Flokkulaatio (Bridging): PAM: n pitkät polymeeriketjut adsorboivat epävakautettujen hiukkasten pinnoille ja siltaa ne yhteen, muodostaen suuret, tiheät ja nopeasti asettuvat flokkit.

Yleiset vaikutukset ovat:

Enhanced solid-liquid separation: Nopeasti muodostuvat asettuvat tai kelluvat flokkit selvitysprosesseissa (sedimentaatio tai flotaatio).

Parannettu vedenlaatu: Käsittetyn veden riippumattomien kiinteän aineiden (SS), kemiallisen hapen kysynnän (COD), värin ja hämmennyksen merkittävä väheneminen.

Superior lietteen poistaminen: Condition lietteen sitomalla hienoja hiukkasia, vapauttamalla sidottua vettä ja lisäämällä kiinteän pitoisuuden poistettu kakku, vähentämällä hävittämisen tilavuutta ja kustannuksia.

2. Polyakryylamidin valinta (PAM)

Valinta on monimutkainen prosessi, joka on määritettävä laboratoriotesteillä ja paikan päällä tehtävillä, koska jäteveden koostumus vaihtelee voimakkaasti tehtaiden välillä. PAM on luokiteltu sen ionin latauksen mukaan:

A. Valinta ionityypin ja sovellusvaiheen mukaan

ProsessivaiheJäteveden/lietteen ominaisuudetSuositeltu PAM-tyyppiPerustelu

Ensimmäinen käsittely (selvennys: sedimentaatio/flotaatio)Neutraali/alkalinen pH, suuri negatiivisesti ladattujen kuitujen kuormitus, täyteaineet (kaoliini, CaCO) ₃), ja kolloideja. Korkea SS ja COD.Anioniset (APAM) tai ei-ioniset (NPAM)Anioninen PAM toimii synergistisesti epäorgaanisten koagulanttien (esim. PAC, alumiini) kanssa. Hyytymisaine neutralisoi lataukset; APAM yhdistää sitten epävakaat hiukkaset suuriin flokkeihin. NPAM toimii neutraaleilla pH-alueilla.

Lietteen vedenpoisto (vyöpress, sentrifuugi)Biologisesta käsittelystä tai ensisijaisesta selvennyksestä johtuva liete. Korkea orgaaninen sisältö, voimakkaasti negatiivinen lataus, hydrofiilinen ja vaikea kuivata.Kationinen (CPAM)CPAM:n positiiviset lataukset neutralisoivat tehokkaasti orgaanisten lietehukasten negatiiviset lataukset. Tämä yhdistettynä polymeeri silta tuhoaa vakaan kolloidirakenteen, vapauttaa vettä ja parantaa vedenpoistavuutta.

Liukoitun ilman kelluvuus (DAF)Sisältää kevyitä materiaaleja, kuten hienoja, hartseja ja mittaaineita.Anioninen (APAM) tai matalan ionisuuden kationinenMuodottaa vahvoja, vakaita, oikean kokon ja tiheyden flokkeja tehokkaaksi kiinnittämiseksi mikroilmakuploihin ja nopeaksi kellumiseksi.

B. Valinta molekyylipainon mukaan (MW)

Erittäin korkea MW (> 18 miljoonaa g/mol): Ihanteellinen selventämiseen. Pitkät polymeeriketjut tarjoavat erinomaisen siltaa, muodostaen suuria, nopeasti asettuvia flokkeja.

Keskimääräinen ja korkea MW (10 - 18 miljoonaa g/mol): Yleisin lietteen vedenpoistamisen vaihtoehto. Tasapaino sillattumiskyvyn liuoksen viskositeetin ja käsittelyn kanssa.

C. Valinta ionisuuden mukaan (Kationinen PAM: n osalta - kriittinen vedenpoistamiselle)

Ionisiteetti (lataustiheys) ilmaistaan prosentteina ja on tärkein parametri kationisen PAM: n valinnassa lietteen vedenpoistamiseen.

Alhainen ionisuus (10-30%): Paras epäorgaanisille lietteille (esim. alkukäsittelystä kalkilla tai savilla). Nämä lietteet vaativat enemmän siltaa kuin latausneutralisaatiota.

Keski-ionisuus (40-60%): monipuolisin valikoima. Soveltuu sekoitettuun lietteeseen (sekoitus primaarista ja biologisesta lietteestä).

Korkea ionisuus (> 60%): Olennainen orgaanisille, biologisille lietteille. Näillä lietteillä on korkea negatiivinen lataustiheys ja ne edellyttävät vahvaa latausneutralointia vakaiden, vedenpitävien kolloidien hajoamiseksi.

Huomautus: Korkeampi ionisiteetti ei aina ole parempi. Liiallinen veloitus voi aiheuttaa polymeeriketjun kiertämistä, vähentää sen sillattumistehokkuutta ja lisätä kustannuksia.

3. Tehokkuuden arviointi ja optimointi

Alustavan valinnan jälkeen suorituskyky on testattava ja optimoitava.

Purkin testaus:

Optimaalisen annoksen määrittäminen: Testaa erilaisia PAM-annoksia hallittuissa sekoitusolosuhteissa. Tarkastele flokin muodostumisen kokoa, asettumisnopeutta ja supernatantin selkeyttä. Etsi annos, joka antaa parhaan suorituskyvyn alhaisimmalla kustannuksella.

Optimoi sekoitus: Nopea sekoitus (alkuperäisen dispersion) ja hitaa sekoitus (flokin kasvun ilman leikkausta) ovat molemmat kriittisiä.

Pilotti/kenttäkokeet:

Suoritetaan kokeita todellisissa laitteissa (esim. vyöpress). Seuraa keskeisiä suorituskyvyn indikaattoreita: kakun kuivuus, polymeerikulutus, keskityksen/suodatteen selkeys ja käsittelytulos.

Tärkeimmät suorituskyvyn indikaattorit (KPI):

Selventäminen: Settlement nopeus, supernatant hämäisyys/SS, COD poisto.

Kuivutus: Kakku kiinteät aineet pitoisuus (%), talteenottonopeus, suodattimen selkeys ja annos tonnia kuivia kiinteitä aineita kohti.

4. Tärkeät käyttönäkökohdat

Liuotus: On valmistettava puhtaalla vedellä huoneenlämpötilassa (< 60°C). Käytä automaattista sekoitus- ja ikääntymisjärjestelmää varmistaaksesi täydellisen liuon (yleensä 40-60 minuuttia) 0,1%-0,3%:n pitoisuudessa. Epätöinen liuoaminen luo "kalasilmiä", vähentää tehoa ja voi tukkea laitteita.

Säilytys: Kuivaa jauhetta on säilytettävä viileässä, kuivassa paikassa suljetuissa astioissa kosteuden imeytymisen ja kuormituksen estämiseksi. Valmistetun liuoksen säilyvyysaika on rajoitettu (yleensä < 24 tuntia), kun polymeeriketjut hajoavat, mikä vähentää viskositeettia ja tehokkuutta.

Lisäpiste: ruiskutuspisteen on varmistettava optimaalinen kosketus ja sekoitus lietteeseen tai jäteveteen.

pH: Jäteveden pH voi vaikuttaa PAM: n lataustiheyteen ja suorituskykyyn. pH:n säätäminen saattaa olla tarpeen ennen polymeerin lisäämistä.

Yhteenveto

Ei ole universaalia PAM paperitehtaan jätevesille.

Kultainen sääntö: selvennyksessä käytetään yleensä anioninen PAM; Lietteen poistaminen käyttää ensisijaisesti kationista PAM:tä.

Avaimenetelmä: Valinnan on perustuttava purkkitestiin ja kenttäkokeisiin, jotta voidaan löytää optimaalinen ionityyppi, molekyylipaino ja ionisuus tietylle jäteveden ja lietteen virtalle.

Päätavoite: Paras käsittelytehokkuus (puhdas vesi, kuiva kakku) alhaisimmilla käyttökustannuksilla.

Yhteistyötä asiantuntevien PAM-toimittajien kanssa, jotka voivat tarjota teknistä tukea ja näytetestausta, on erittäin suositeltavaa optimaalisten tulosten saavuttamiseksi.