Polyakryylamidi (PAM) on vesiliukoinen lineaarinen polymeeri ja se on kriittisin ja laajasti käytetty flokkulaatio- ja asettamisaine mineraalien käsittelyjäteveden käsittelyssä, jota pidetään usein välttämättömänä "universaalina avuna". Oikea valinta on ensisijainen, koska se määrittää suoraan käsittelyn tehokkuuden, käyttökustannukset ja jälkiviraan prosessien suorituskyvyn.

I. PAM:n rooli ja tehokkuus mineraalijäteveden käsittelyssä

Mineraalien käsittelyjätevesille on tyypillisesti ominaista: suuri tilavuus, korkea suspendoituneiden kiinteiden (SS) pitoisuus, raskasmetallioneiden ja jäämäreagenssien läsnäolo, monimutkainen koostumus ja muuttuva pH. PAM suorittaa ensisijaisesti seuraavat tehtävät veden uudelleenkäyttön tai päästöstandardien noudattamisen saavuttamiseksi:

Flokkulaatio ja sedimentaatio:

Mekanismi: PAM-molekyyliketjun aktiiviset ryhmät toimivat rahoitusneutralisaation ja silta-pyyhkyflokkulaation avulla. Ne adsorboivat hienoihin suspendoituihin hiukkasiin ja mineraalihienoihin, muodostaen suuria, tiheitä flokkeja ("pin flakes"), mikä nopeuttaa niiden asettumista huomattavasti.

Vaikutus: Parantaa merkittävästi paksuusaineiden ja selvitysaineiden tehokkuutta, tuottaa kirkasta supernatanttia ja vähentää huomattavasti suspendoitujen kiinteiden aineiden pitoisuutta. Tämä on sen ydintoiminto.

Lietteen paksuus:

Mekanismi: Paksuusaineissa PAM edistää hienojen hiukkasten yhdistymistä vapauttaen niiden välissä olevan veden muodostamaan tiheämmän alivirtauksen.

Vaikutus: Lisää veden talteenottoa ja uudelleenkäyttöä, vähentää makean veden kulutusta ja helpottaa jätteiden hävittämistä (esim. kuiva pinoaminen).

Suodatusapu:

Mekanismi: Muodotetut flokkit ovat suuria ja lujia, jotka kestävät murtumista. Suodatuksen aikana ne luovat huokoisen suodatinkakkun, mikä vähentää kakun kosteuspitoisuutta ja lisää suodatusnopeutta.

Vaikutus: Parantaa suodattimen tehokkuutta (esim. suodattimen pressit, vyönsuodattimet), vähentää energiankulutusta ja kiertoaikoja.

Raskametallien ja epäpuhtauksien poistaminen:

Mekanismi: Adsorption ja samanaikaisen sadetuksen avulla PAM voi auttaa poistamaan raskasmetallioneja (esiintyviä hydroksidina tai komplekseina) kiinnittämällä ne flokkirakenteeseen.

Yleinen tehokkuus: Sopivan PAM:n käyttäminen voi yleensä vähentää jäteveden keskeyttämiä kiinteitä aineita tuhansista mg/l: sta alle 150 mg/l: een (päästöä varten) ja jopa alle 30 mg/l: een (uudelleenkäyttöä varten). Selvennysnopeutta voidaan parantaa useita kertoja kymmeniä kertoja.

II. Menestyksen avain: Oikea valinta

Ei ole olemassa "universaalia" PAM. Valinnan on oltava paikankohtaista ja jätevesikohtaista. Laboratoriotestit ovat pakollisia.

1. PAM-tyyppien ymmärtäminen

Ioniarvon mukaan luokiteltuna PAM:llä on neljä päätyyppiä:

Kationinen polyakryylamidi (CPAM): Paras orgaanisesti rikkaita, negatiivisesti ladattuja kolloideja. Vähemmän yleistä alkuperäisen sedimentaation mineraalien käsittelyssä; Useammin käytetään myöhemmän lietteen vedenpoistoon.

Anioninen polyakryylamidi (APAM): Yleisimmin käytetty mineraalien käsittelyssä. Ihanteellinen neutraalille tai alkaliselle vedelle flokkuloida positiivisesti ladattuja epäorgaanisia hiukkasia (esim. metallioksideja, silikaattilimaa).

Ei-ioninen polyakryylamidi (NPAM): Sopii happamaan tai neutraaliin olosuhteisiin, joissa hiukkasten pintarahu on heikko. pH vaikuttaa vähemmän suolaan, mutta liukuu hitaammin.

Amphoteric Polyacrylamide (AMPAM): Käytetään erittäin monimutkaisiin, vaihteleviin pH-jätevesiin. Kalliimpi ja vähemmän yleistä mineraalien käsittelyssä.

2. Ydinvalintamenettely

Vaihe 1: Veden laatuanalyysi (säätiö)

pH-arvo: Ionityypin ensisijainen opas.

pH < 7 (hapon): Prioriteetti ei-ioninen (NPAM) tai kationinen (CPAM).

pH 7-14 (neutraali-alkalinen): Anioninen (APAM) on yleensä paras valinta.

Riiputtuvien kiinteiden (SS) pitoisuus ja Koostumus: Mineralogia (rauta, kupari, fosfaatti, lyijy-sinkkimalmi) määrää hiukkasten pinnan latauksen.

Zeta-potentiaali: Mittaa hiukkasten pintatarjuntaa. Erittäin negatiivinen potentiaali vaatii korkean lataustiheyden CPAM:n neutralointiin; Positiivinen potentiaali edellyttää APAM:ta. Tämä on yksi tieteellisimmistä valintakriteereistä.

Jäljejäämät reagenssit: Kerääjät, masentajat jne. voivat muuttaa hiukkasten pintaominaisuuksia, mikä vaikuttaa PAM-suorituskykyyn.

Vaihe 2: Laboratoriopurkin testaus (pakollinen)

Tämä on välttämätöntä optimaalisen tuotteen ja annoksen seulontamiseksi.

Näyteen valmistelu: Kerää edustavat jäteveden näytteet.

Liuosen valmistelu: Valmista 0,1% liuoksia eri PAM-tuotteista (tuoreesti valmistettu, käytä 24-48 tunnin kuluessa).

Sekoittaminen Test:

Lisää mitattu annos PAM-liuosta nopeasti sekoitettuna (200-300 kierrosta minuutissa) 1-2 minuuttia alkuperäiseen sekoitukseen.

Vähennä hitaasti sekoittamiseen (50-60 kierrosta minuutissa) 5-10 minuuttia havaitakseen flokin muodostumista (koko, tiheys ja nopeus).

Asettumishavainnointi: Lopeta sekoittaminen. Tarkastele asettumisnopeutta, supernatantin selkeyttä ja sedimentin tiheyttä.

Arviointi: mittaa supernatantin hämärtyminen tai SS. Vertaa eri tyyppien ja annosten tehokkuutta. Tavoitteena on löytää tuote, joka saavuttaa halutun selkeyden alhaisimmalla annoksella.

Vaihe 3: Pilottimittakaavan testaus

Onnistuneiden purkkitestien jälkeen suoritetaan paikan päällä tehtyjä kokeita, joissa simuloidaan todellisia olosuhteita (virtausnopeudet, sekoitusenergia) tulosten vahvistamiseksi ja toimintaparametrien hienosäätämiseksi.

3. Yleinen valintoopas (viitetaulukko)

Malmin tyyppiTyypilliset jäteveden ominaisuudetSuositeltu PAM-tyyppiHuomautus

RautamalmiNeutraalit alkaliset, negatiivisesti ladatut hiukkasetKeskimääräinen korkea anioninen hydrolyysi (APAM)Yleisimmät, nopea asettuminen, suuret flokkit

Kupari/lyijy-sinkkimalmiUsein happaa, sisältää rikkiä ja raskasmetallitEi-ioninen (NPAM) tai alhainen hydrolyysianioninen (APAM)Riippuu erityisestä pH:sta ja Zeta-potentiaalista

Kultamalma (syanidatio)Alkalinen, sisältää syanidejaAnioniset (APAM)

FosfaattikivihappomaaEi-ioninen (NPAM)

Hiili/hiilipesukoneNeutraali, sisältää hiiliakkojaKeski-alhainen anioninen hydrolyysi (APAM)Ei-ioninen joskus käytetty

Lietteen kuivausPaksuttu alivirtaus selvittimistäKeskimääräinen korkea kationinen (CPAM)Käytetään suodattimen pressit / sentrifuugit

Huomautus: Tämä taulukko on vain yleisohje. Laboratoriotestit ovat välttämättömiä.

III. Tärkeimmät sovellusnäkökohdat

Liukotus ja valmistelu: PAM on liuotettava täysin (”ikääntynyt”) aktivoimiseksi. Käytä erityisiä sekoitussäiliöitä ja noudata sääntöä "** ruiskuta hitaasti pyörimään**" välttääksesi koppuja ("kalasilmät"). Sekoittamiseen tulisi olla riittävää, mutta ei niin voimakasta, että polymeeriketjujen leikkaus hajoaisi.

Annostus: enemmän ei ole parempi. Yliannostus voi aiheuttaa kolloidien palauttamista, mikä tekee vedestä jälleen pilvisen, vähentää tehokkuutta ja lisää kustannuksia. Optimaalinen annos, yleensä 1-10 ppm (g/tonni vettä), määritetään purkkitestauksella.

Molekyylipaino: Korkeampi molekyylipaino tarjoaa vahvempia siltoja ja suurempia flokkeja, mutta liukenee hitaammin ja on alttiimpi leikkauksen hajoamiselle. Keskimääräinen ja korkea molekyylipaino (12-18 miljoonaa) PAM käytetään yleisesti.

Ohjaus paikalla: Veden laatu voi vaihdella. Jatkuva seuranta ja lieviä muutoksia annostuspisteeseen ja annostusmäärään saattavat olla tarpeen.

Yhteenveto

Tehokkuus: PAM on erittäin tehokas ja se on ydinteknologia tehokkaalle sedimentoinnille, veden uudelleenkäyttöön ja mineraalien käsittelyn noudattamiseen.

Valinta on systemaattinen, tieteellinen prosessi. Testi ensin on kultainen sääntö.

Analyysi veden laatua (erityisesti pH ja Zeta-potentiaali).

Seuraa ionityyppi ja erityiset tuotteet purkkitestauksen avulla.

Suoritetaan pilottikokeita parametrien viimeistelemiseksi.

Menestyksen avain: Tee yhteistyötä teknisesti pätevien toimittajien kanssa, jotka voivat tarjota erilaisia näytteitä ja teknistä tukea näiden testien suorittamiseen, jotta varmistetaan optimaaliset hoitotulokset mahdollisimman alhaisilla kustannuksilla.