Poliakrilamidas (PAM) yra svarbi cheminė medžiaga popieriaus gamyklos nuotekų valymui. Tinkamas jo pasirinkimas ir taikymas yra labai svarbūs veiksmingai veikti, laikytis aplinkosaugos reglamentų ir kontroliuoti išlaidas.

1. PAM vaidmuo popieriaus gamyklos nuotekų valyme

PAM yra vandenyje tirpus polimeras, kuris daugiausia veikia per du mechanizmus:

Koaguliacija (krūvio neutralizavimas): daugiausia kationinio PAM. Jo teigiami įkroviniai neutralizuoja neigiamus paviršiaus įkrovinius (Zeta potencialą) koloidinių dalelių (pvz., pluoštų, užpildų, dažų), destabilizuoja juos ir leidžia jiems susikaupti.

Flokuliacija (tiltas): ilgos PAM polimerinės grandinės adsorbuojasi ant destabilizuotų dalelių paviršių ir sujungia juos, formuojant dideles, tankias ir greitai nusėstančias grupes.

Bendras poveikis yra:

Pagerintas kietojo ir skysčio atskyrimas: greitas išsidėstinų ar plūduriuojančių krūvių susidarymas aiškinimo procesuose (sedimentacija ar flotacija).

Geresnė vandens kokybė: žymiai sumažėjo pakabintų kietųjų medžiagų (SS), cheminio deguonies poreikio (COD), spalvos ir apdoroto vandens trūkumas.

Aukštesnis purvo nuvanderimas: kondicionuoti purvą, susiejant smulkias daleles, išleidžiant susietą vandenį ir didinant nuvanderinto torto kietąjį kiekį, sumažinant šalinimo tūrį ir išlaidas.

2. Poliakrilamido (PAM) pasirinkimas

Atranka yra sudėtingas procesas, kurį reikia nustatyti laboratoriniais stiklinų bandymais ir bandymais vietoje, nes nuotekų sudėtis labai skiriasi tarp malūnų. PAM yra klasifikuojamas pagal jo joninį krūvį:

A. Pasirinkimas pagal jonų tipą ir taikymo etapą

Proceso etapasNuotekų ir dumblo charakteristikosRekomenduojamas PAM tipasPatvirtinimas

Pirminis apdorojimas (paaiškinimas: sedimentacija/flotacija)Neutralus/šarminis pH, didelė neigiamai įkraustų pluoštų apkrova, užpildai (kaolinas, CaCO) ₃), Koloidai. SS ir COD.Anioninė (APAM) arba nejoninė (NPAM)Anioninis PAM veikia sinergiškai su neorganiniais koaguliantais (pvz., PAC, alum). koaguliantas neutralizuoja įkrovimus; APAM tada sujungia destabilizuotas daleles į dideles pulkas. NPAM veikia neutraliuose pH intervaluose.

Dumblo nuvandinimas (diržo spauda, centrifuga)Biologinio apdorojimo arba pirminio aiškinimo dumbas. Didelis organinis kiekis, labai neigiamas krūvis, hidrofilas ir sunku nuvanderinti.Kationinis (CPAM)Teigiami CPAM įkroviniai veiksmingai neutralizuoja neigiamus organinių dumblo dalelių įkrovinius. Tai, kartu su polimeriniais tiltais, sunaikina stabilią koloidinę struktūrą, išleidžia vandenį ir pagerina odvaterinimą.

Ištirpęs oro plūdavimas (DAF)Sudėtyje yra lengvų medžiagų, pavyzdžiui, smulkių medžiagų, dervų ir dydžio priemonių.Anioninis (APAM) arba mažo jonizmo kationinisFormuoja stiprius, stabilus tinkamo dydžio ir tankio pulkus, kad būtų galima efektyviai pritvirtinti prie mikrooro burbulių ir greitai plūduoti.

B. Pasirinkimas pagal molekulinį svorį (MW)

Labai didelė MW ( > 18 mln. g/mol): idealiai tinka paaiškinti. Ilgos polimerinės grandinės užtikrina puikų tiltą, formuojant dideles, greitai atsiskiriančias pulkas.

Vidutinė iki didelė MW (10 - 18 milijonų g/mol): dažniausiai naudojamas dumblo nuvanderinimo diapazonas.

C. Pasirinkimas pagal joniškumą (Kationiniam PAM - kritiškai svarbu išvandeninimui)

Joniškumas (įkrovimo tankis) išreiškiamas procentais ir yra pagrindinis parametras pasirinkti kationinį PAM dumblo nuvandenėjimui.

Mažas joniškumas (10-30%): geriausias neorganiniams dumblams (pvz., iš pirminio apdorojimo kalkais ar moliu). Šiems dumblams reikia daugiau tiltų nei krūvio neutralizacijos.

Vidutinis jonumas (40-60%): universaliausias diapazonas. Tinka mišriamam dumblui (pirminio ir biologinio dumblo mišinys).

Didelis jonumas ( > 60%): būtinas organiniams, biologiniams dumblams. Šie dumblai turi didelį neigiamą krūvio tankį ir reikalauja stiprios krūvio neutralizacijos, kad būtų suskaidyti stabilūs, vandenį turintys koloidai.

Pastaba: didesnis joniškumas ne visada yra geresnis. Perviršijamas mokestis gali sukelti polimero grandinės sukimo, sumažinti jo tilto efektyvumą ir padidinti išlaidas.

3. Veiksmingumo vertinimas ir optimizavimas

Po preliminarios atrankos turi būti patikrintas ir optimizuotas našumas.

Jar bandymas:

Nustatyti optimalią dozę: patikrinti skirtingas PAM dozes kontroliuojamomis maišymo sąlygomis. Stebėkite floko formavimo dydį, nusėdimo greitį ir viršutinio vandens skaidrumą. Raskite dozę, kuri suteikia geriausią efektyvumą už mažiausią kainą.

Optimizuoti maišymą: greitas maišymas (pradinei dispersijai) ir lėtas maišymas (grupės augimui be pjovimo) yra labai svarbūs.

Pilotiniai/lauko bandymai:

Atlikti bandymus su faktine įranga (pvz., diržo presa). Stebėkite pagrindinius veiklos rodiklius: torto sausumą, polimerų suvartojimo greitį, centrato/filtrato aiškumą ir perdirbimo našumą.

Pagrindiniai veiklos rodikliai (KPI):

Išaiškinimas: išsidėstymo greitis, viršplūdžio trūkumas/SS, COD pašalinimas.

Nuvandenimas: Torto kietųjų medžiagų kiekis (%), sugavimo greitis, filtrato skaidrumas ir dozė tonai sausų kietųjų medžiagų.

4. Svarbūs naudojimo aspektai

Tirpalas: turi būti paruoštas švaru vandeniu kambario temperatūroje ( < 60°C). Naudokite automatinę maišymo ir senėjimo sistemą, kad užtikrintumėte visišką ištirpymą (paprastai 40-60 minučių) 0,1% -0,3% koncentracijoje. Nepakankamas ištirpimas sukuria "žuvų akis", sumažina veiksmingumą ir gali užklosti įrangą.

Sandėliavimas: Sausūs milteliai turi būti saugomi šaltoje, sausoje vietoje uždarytose talpyklose, kad būtų išvengta drėgmės įsisavinimo ir suskiepimo. Paruoštas tirpalas turi ribotą laikymosi laiką (paprastai < 24 valandas), nes polimerų grandinės suskaido, sumažinant klampumą ir veiksmingumą.

Pridėjimo taškas: įpurškimo taškas turi užtikrinti optimalų kontaktą ir maišymą su dumblu ar nuotekomis.

pH: Nuotekų pH gali turėti įtakos krūvio tankiui ir PAM veikimui. Prieš pridedant polimerą gali būti reikalingas pH koregavimas.

Santrauka

Nėra universalios PAM popieriaus gamyklos nuotekų vandens.

Aukso taisyklė: paaiškinimas paprastai naudoja anioninę PAM; Dąblo nuvadinimas daugiausia naudoja kationinę PAM.

Pagrindinis metodas: atranka turi būti pagrįsta stiklinės bandymais ir lauko bandymais, kad būtų nustatytas optimalus jonų tipas, molekulinė masė ir jonumas konkrečiam nuotekų ir dumblo srautui.

Galutinis tikslas: pasiekti geriausią apdorojimo efektyvumą (skaidrus vanduo, sausas pyragas) mažiausiomis eksploatavimo išlaidomis.

Labai rekomenduojama bendradarbiauti su patyrusiais PAM tiekėjais, kurie gali teikti techninę paramą ir mėginių bandymus, kad būtų pasiekti optimalūs rezultatai.