polyacrylamide (PAM) is een kritieke chemische agent bij het behandelen van afvalwater van papierfabrieken. De juiste selectie en toepassing zijn van het grootste belang voor efficiënte activiteiten, naleving van milieuvoorschriften en kostenbeheer.

1. De rol van PAM in de afvalwaterbehandeling van de papiermolen

PAM is een wateroplosbaar polymeer dat voornamelijk functioneert via twee mechanismen:

Coagulatie (Ladingsneutralisatie): Voornamelijk voor cationische PAM. De positieve ladingen neutraliseren de negatieve oppervlakteladingen (Zeta-potentieel) van colloïdale deeltjes (bijvoorbeeld vezels, vulstoffen, kleurstoffen), destabiliseren ze en laten ze samenvoegen.

Flocculatie (Bridging): De lange polymeerkettingen van PAM adsorberen op de oppervlakken van gedestabiliseerde deeltjes en bruggen ze samen, waardoor grote, dichte en snel nederzettende flokken worden gevormd.

De algemene effecten zijn:

Verbeterde vaste-vloeibare scheiding: Snelle vorming van nederzettelbare of zwevende flokken in verduidelijkingsprocessen (sedimentatie of flotatie).

Verbeterde waterkwaliteit: Aanzienlijke vermindering van opgeschorte vaste stoffen (SS), chemische zuurstofvraag (COD), kleur en troebelheid van het behandelde water.

Superiore slib ontwatering: Condition slib door het binden van fijne deeltjes, het vrijgeven van gebonden water, en het verhogen van het vaste gehalte van de ontwaterde taart, het verminderen van het verwijderingsvolume en de kosten.

2. Selectie van Polyacrylamide (PAM)

Selectie is een complex proces dat moet worden bepaald door laboratoriumpottests en proeven ter plaatse, omdat de samenstelling van afvalwater sterk verschilt tussen molens. PAM wordt gecategoriseerd op basis van zijn ionische lading:

A. Selectie door Ionic Type en Toepassingsfase

ProcesfaseAfvalwater/Slib KenmerkenAanbevolen PAM TypeRedening

Primaire behandeling (verduidelijking: sedimentatie/flotatie)Neutrale/alkalische pH, hoge belasting negatief geladen vezels, vulstoffen (kaoline, CaCO) ₃), en colloïden. Hoge SS en COD.Anionisch (APAM) of niet-ionisch (NPAM)Anionische PAM werkt synergistisch met anorganische stollingsstoffen (bijvoorbeeld PAC, alum). Het stollingsmiddel neutraliseert ladingen; APAM bruggt vervolgens de gedestabiliseerde deeltjes in grote flocks. NPAM is effectief in neutrale pH-bereiken.

Slib ontwatering (riempres, centrifuge)Slib van biologische behandeling of primaire verduidelijking. Hoge organische inhoud, sterk negatieve lading, hydrofiel en moeilijk te ontwateren.Cationische (CPAM)De positieve ladingen van CPAM neutraliseren effectief de negatieve ladingen van organische slibdeeltjes. Dit, in combinatie met polymere overbrugging, vernietigt de stabiele colloïde structuur, waardoor water wordt vrijgegeven en de ontwaterbaarheid wordt verbeterd.

Opgeloste luchtflotatie (DAF)Bevat lichte materialen zoals fijnen, harsen en afmetingsmiddelen.Anionisch (APAM) of Low Ionicity CationicVormt sterke, stabiele flocks van de juiste grootte en dichtheid voor effectieve bevestiging aan micro-luchtbellen en snelle flotatie.

B. Selectie op moleculair gewicht (MW)

Zeer hoog MW (> 18 miljoen g/mol): Ideaal voor verduidelijking. Lange polymeerkettingen zorgen voor een uitstekende overbrugging, waardoor grote, snel nederzettende flokken worden gevormd.

Midden tot hoog MW (10 - 18 miljoen g/mol): Het meest voorkomende bereik voor slibdewatering. Balanceert overbruggingsvermogen met oplossingsviscositeit en hantering.

C. Selectie door ioniciteit (voor cationische PAM - kritisch voor ontwatering)

Ionisciteit (ladingsdichtheid) wordt uitgedrukt als percentage en is de belangrijkste parameter voor de keuze van een cationische PAM voor slibdewatering.

Laag ioniciteit (10-30%): Beste voor anorganisch slib (bijvoorbeeld uit primaire behandeling met kalk of klei). Deze slibs vereisen meer overbrugging dan ladingsneutralisatie.

Medium Ionicity (40-60%): Het meest veelzijdige assortiment. Geschikt voor gemengd slib (een mengsel van primair en biologisch slib).

Hoge ioniciteit (>60%): Essentieel voor organische, biologische slibs. Deze slibs hebben een hoge negatieve ladingsdichtheid en vereisen sterke ladingsneutralisatie om stabiele, waterhoudende colloïden af te breken.

Opmerking: hogere ioniciteit is niet altijd beter. Overmatige lading kan polymeerkettingspoeling veroorzaken, waardoor de overbruggingsefficiëntie wordt verminderd en de kosten worden verhoogd.

3. Evalueren en optimaliseren van de effectiviteit

Na een voorlopige selectie moet de prestatie worden getest en geoptimaliseerd.

Pot Testen:

Bepaal de optimale dosering: Test verschillende doses PAM onder gecontroleerde roeromstandigheden. Observeer de grootte van de vloekvorming, de afzettingssnelheid en de helderheid van het supernatant. Zoek de dosis die de beste prestaties geeft tegen de laagste kosten.

Optimaliseer het mengen: snelle mix (voor de eerste dispersie) en langzame mix (voor flok groei zonder scheren) zijn beide van cruciaal belang.

Pilot/veldproeven:

Voer tests uit op de werkelijke apparatuur (bijvoorbeeld riempres). Monitor belangrijke prestatie indicatoren: cake droogheid, polymer verbruik, helderheid van centraat / filtraat, en verwerking doorvoer.

Belangrijkste prestatie-indicatoren (KPI's):

Verduidelijking: Afzettingssnelheid, overspoelende troebelheid/SS, COD-verwijdering.

Ontwatering: Cake Solids Content (%), capture rate, filtraat helderheid en dosering per ton droge vaste stoffen.

4. Belangrijke Gebruiksoverwegingen

Oplossing: moet worden bereid met schoon water bij kamertemperatuur ( < 60°C). Gebruik een geautomatiseerd meng- en verouderingssysteem om een volledige oplossing te garanderen (meestal 40-60 minuten) bij een concentratie van 0,1% -0,3%. Onvolledige ontbinding creëert "visogen", vermindert de werkzaamheid en kan apparatuur verstoppen.

Opslag: Droog poeder moet op een koele, droge plaats worden opgeslagen in afgesloten containers om vochtabsorptie en klemming te voorkomen. De bereide oplossing heeft een beperkte houdbaarheid (meestal < 24 uur) naarmate de polymeerkettingen afbreken, waardoor de viscositeit en de effectiviteit verminderen.

Toevoegingspunt: Het injectiepunt moet zorgen voor optimaal contact en mengen met het slib of afvalwater.

pH: Afvalwater pH kan de ladingsdichtheid en prestaties van PAM beïnvloeden. pH-aanpassing kan nodig zijn voordat het polymeer wordt toegevoegd.

Samenvatting

Er is geen universele PAM voor afvalwater van papierfabrieken.

Gouden regel: Verduidelijking maakt meestal gebruik van anionische PAM; Sludge Dewatering maakt voornamelijk gebruik van cationische PAM.

Sleutelmethode: Selectie moet gebaseerd zijn op pottesten en veldproeven om het optimale ionische type, moleculair gewicht en ioniciteit voor de specifieke afvalwater- en slibstroom te vinden.

Uiteindelijk doel: De beste behandelingsefficiëntie (helder water, droge taart) te bereiken tegen de laagste bedrijfskosten.

Samenwerking met deskundige PAM-leveranciers die technische ondersteuning en monstertesten kunnen bieden, wordt sterk aanbevolen voor optimale resultaten.