پلی اکریلامید (PAM) یک عامل شیمیایی مهم در تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذ است. انتخاب و کاربرد مناسب آن برای عملیات کارآمد، رعایت مقررات محیط زیست و کنترل هزینه ها بسیار مهم است.

1. نقش PAM در تصفیه فاضلاب آسیاب کاغذ

PAM یک پلیمر محلول در آب است که عمدتا از طریق دو مکانیزم عمل می کند:

انعقاد (خنثی سازی شارژ): عمدتا برای PAM کاتیونیک. بارهای مثبت آن بارهای سطحی منفی (پتانسیل زتا) ذرات کلوئیدی (به عنوان مثال، فیبر، پر کننده، رنگ) را خنثی می کند، آنها را بی ثبات می کند و به آنها اجازه می دهد تا جمع شوند.

فلوکولاسیون (پل زدن): زنجیره های بلند پلیمری PAM بر روی سطوح ذرات بی ثبات جذب می شوند و آنها را با هم پل می کنند و فلوک های بزرگ، تراکم و سریع را تشکیل می دهند.

اثرات کلی عبارتند از:

جداسازی تقویت شده جامد و مایع: تشکیل سریع فلوک های قابل تسکین یا شناور در فرآیندهای روشن سازی (رسوب یا شناور).

بهبود کیفیت آب: کاهش قابل توجهی در مواد جامد معلق (SS) ، تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) ، رنگ و تار آب تصفیه شده.

آب زدایی کیک برتر: شرایط کیک با اتصال ذرات ظریف، آزاد کردن آب متصل شده و افزایش محتوای جامد کیک آب زدایی، کاهش حجم و هزینه دفع.

2. انتخاب پلی اکریلامید (PAM)

انتخاب یک فرآیند پیچیده است که باید با آزمایش های آزمایشگاهی و آزمایش های محلی تعیین شود، زیرا ترکیب فاضلاب بین آسیاب ها بسیار متفاوت است. PAM بر اساس بار یونی خود طبقه بندی می شود:

الف. انتخاب بر اساس نوع یونی و مرحله کاربرد

مرحله فرآیندویژگی های فاضلاب/لاکنوع PAM توصیه شدهمنطقی

درمان اولیه (روشن کردن: رسوب / شناور)pH خنثی / قلیایی، بار بالای فیبر های شارژ شده منفی، پر کننده ها (کاولین، CaCO) ₃), و کولوئیدها SS و COD بالاآنیونیک (APAM) یا غیر یونیک (NPAM)PAM آنیونیک به طور همکاری با مواد انعقاد غیر ارگانیک (به عنوان مثال PAC، آلوم) کار می کند. انعقاد هزینه ها را خنثی می کند؛ سپس APAM ذرات بی ثبات را به فلوک های بزرگ پیوند می دهد. NPAM در محدوده های pH خنثی موثر است.

آبی زدایی (کمربند پرس، سانتریفیوژ)گل از درمان بیولوژیکی یا روشن سازی اولیه. محتوای ارگانیک بالا، شارژ بسیار منفی، هیدروفیلیک و سخت برای آب زدایی.کاتیونیک (CPAM)بارگذاری های مثبت CPAM به طور موثر بارگذاری های منفی ذرات لک ارگانیک را خنثی می کند. این، در ترکیب با پل پلیمری، ساختار پایدار کولوئید را از بین می برد، آب را آزاد می کند و آب را از بین می برد.

شناور هوای حل شده (DAF)حاوی مواد سبک مانند ظریف، رزین و عوامل اندازه گیری است.آنیونیک (APAM) یا کاتیونیک کم یونیتتشکیل فلک های قوی و پایدار با اندازه و تراکم مناسب برای اتصال موثر به حباب های میکرو هوا و شناور سریع.

B. انتخاب بر اساس وزن مولکولی (MW)

MW بسیار بالا (> 18 میلیون گرم / مول): ایده آل برای روشن کردن. زنجیره های بلند پلیمری پل های عالی را فراهم می کنند و فلک های بزرگ و سریع را تشکیل می دهند.

متوسط تا بالا MW (10 - 18 میلیون گرم / مول): شایع ترین محدوده برای آب زدایی لجن. تعادل توانایی پل با ویسکوزیتی محلول و دستکاری.

C. انتخاب با یونیت (برای PAM کاتیونیک - مهم برای آبی زدایی)

یونیت (تراکم بار) به عنوان درصد بیان می شود و پارامتر کلیدی برای انتخاب یک PAM کاتیونیک برای آب زدایی لجن است.

یونیت پایین (10-30٪): بهترین برای لجن های غیر ارگانیک (به عنوان مثال، از درمان اولیه با آهک یا گل). این گل ها نیاز به پل سازی بیشتری نسبت به خنثی کردن بار دارند.

یونیت متوسط (40-60٪): متنوع ترین محدوده. مناسب برای گل های مخلوط (ترکیبی از گل های اولیه و بیولوژیکی).

یونیت بالا (> 60٪): ضروری برای لجن های ارگانیک و بیولوژیکی. این لاک ها دارای تراکم بارگذاری منفی بالا هستند و نیاز به خنثی سازی بارگذاری قوی دارند تا کولوئیدهای پایدار و نگه داشتن آب را شکستند.

توجه: یونیت بالاتر همیشه بهتر نیست. شارژ بیش از حد می تواند باعث پیچ زنجیره پلیمری شود، کارایی پل را کاهش دهد و هزینه را افزایش دهد.

3. ارزیابی و بهینه سازی اثربخشی

پس از انتخاب اولیه، عملکرد باید آزمایش و بهینه سازی شود.

آزمایش جار:

تعیین دوز مطلوب: دوز های مختلف PAM را در شرایط کنترل شده آمیز آزمایش کنید. اندازه تشکیل فلاک، سرعت تسکین و وضوح فوق سطح را مشاهده کنید. دوزی را پیدا کنید که بهترین عملکرد را با کمترین هزینه ارائه دهد.

بهینه سازی مخلوط کردن: مخلوط سریع (برای پراکندگی اولیه) و مخلوط آهسته (برای رشد فلک بدون برش) هر دو مهم هستند.

آزمایش های خلبانی / میدانی:

انجام آزمایش ها بر روی تجهیزات واقعی (به عنوان مثال، کمربند مطبوع). شاخص های کلیدی عملکرد را نظارت کنید: خشکی کیک، میزان مصرف پلیمر، وضوح مرکز / فیلترات و throughput پردازش.

شاخص های اصلی عملکرد (KPIs):

روشن کردن: سرعت تنظیم، مبهم بودن فوق العاده / SS، حذف COD.

آب زدایی: محتوای مواد جامد کیک (٪) ، نرخ جذب، شفافیت فیلتر و دوز در هر تن مواد جامد خشک.

4. ملاحظات مهم استفاده

محلول: باید با آب پاک در دمای اتاق (< 60 درجه سانتیگراد) آماده شود. از یک سیستم مخلوط و پیری خودکار برای اطمینان از انحلال کامل (معمولا 40-60 دقیقه) در غلظت 0.1٪ -0.3٪ استفاده کنید. انحلال ناقص "چشم ماهی" ایجاد می کند، اثربخشی را کاهش می دهد و می تواند تجهیزات را مسدود کند.

ذخیره سازی: پودر خشک باید در یک مکان خنک و خشک در ظروف مهر و موم نگهداری شود تا از جذب رطوبت و چسبیدن جلوگیری شود. محلول آماده شده دارای عمر ذخیره سازی محدود (معمولاً <24 ساعت) است زیرا زنجیره های پلیمری تخریب می شوند و ویسکوزیتی و اثربخشی را کاهش می دهند.

نقطه اضافه: نقطه تزریق باید تماس مطلوب و مخلوط شدن با لب یا فاضلاب را تضمین کند.

pH: pH فاضلاب می تواند بر تراکم شارژ و عملکرد PAM تأثیر بگذارد. تنظیم pH ممکن است قبل از اضافه کردن پلیمر لازم باشد.

خلاصه

هیچ PAM جهانی برای فاضلاب کارخانه کاغذ وجود ندارد.

قاعده طلایی: روشن کردن معمولا از PAM آنیونیک استفاده می کند. آبی زدایی لک عمدتا از PAM کاتیونیک استفاده می کند.

روش کلیدی: انتخاب باید بر اساس آزمایش ظروف و آزمایش های میدانی برای پیدا کردن نوع یونی مطلوب، وزن مولکولی و یونیت برای جریان فاضلاب و لجن خاص باشد.

هدف نهایی: دستیابی به بهترین کارایی درمان (آب شفاف، کیک خشک) با پایین ترین هزینه عملیاتی.

همکاری با تامین کنندگان PAM با دانش که می توانند پشتیبانی فنی و آزمایش نمونه را ارائه دهند برای نتایج مطلوب بسیار توصیه می شود.