Poliacrilamidă (PAM) este un agent chimic critic în tratarea apei reziduale din fabrica de hârtie. Selecția și aplicarea corectă a acesteia sunt esențiale pentru operațiunile eficiente, respectarea reglementărilor de mediu și controlul costurilor.

1. Rolul PAM în tratarea apelor reziduale din fabrica de hârtie

PAM este un polimer solubil în apă care funcționează în principal prin două mecanisme:

Coagulare (neutralizarea sarcinii): în principal pentru PAM cationic. Sarcinile sale pozitive neutralizează sarcinile negative de suprafață (potențialul Zeta) ale particulelor coloide (de exemplu, fibre, umpluturi, coloranți), destabilizându-le și permițându-le să se agregeze.

Floculare (Bridging): Lanțurile lungi de polimeri din PAM se adsorb pe suprafețele particulelor destabilizate și le pune împreună, formând flocuri mari, dense și de așezare rapidă.

Efectele generale sunt:

Separarea solidă-lichidă îmbunătățită: formarea rapidă a flocurilor sedimentabile sau flotabile în procesele de clarificare (sedimentare sau flotare).

Îmbunătățirea calității apei: reducerea semnificativă a substanțelor solide suspendate (SS), a cererii chimice de oxigen (COD), a culorii și a turbidității apei tratate.

Dehidratare superioară a nămolului: Condiționați nămolul prin legarea particulelor fine, eliberarea apei legate și creșterea conținutului solid al tortului dezidratat, reducând volumul și costul eliminării.

2. Selecția poliacrilamidei (PAM)

Selecția este un proces complex care trebuie determinat prin teste de laborator și încercări la fața locului, deoarece compoziția apei reziduale variază foarte mult între moare. PAM este clasificat după sarcina sa ionică:

A. Selecția după tipul ionic și etapa de aplicare

Etapa procesuluiCaracteristici ale apei reziduale/nămoluluiTipul PAM recomandatRationalizare

Tratamentul primar (clarificare: sedimentare/flotare)pH neutru/alcalin, sarcină mare de fibre încărcate negativ, umplutoare (kaolin, CaCO) ₃), și coloidi. SS şi COD ridicate.Anionică (APAM) sau non-ionică (NPAM)PAM anionic funcționează sinergic cu coagulanți anorganici (de exemplu, PAC, alun). Coagulantul neutralizează sarcinile; Apoi, APAM leagă particulele destabilizate în flocuri mari. NPAM este eficient în intervalele de pH neutre.

Dehidratarea nămolului (presă cu curea, centrifugă)Nămol din tratamentul biologic sau clarificarea primară. Conținut organic ridicat, sarcină puternic negativă, hidrofila și dificil de dezadratat.Cationic (CPAM)Sarcinile pozitive ale CPAM neutralizează în mod eficient sarcinile negative ale particulelor de nămol organic. Acest lucru, combinat cu punerea de polimer, distruge structura coloidă stabilă, eliberând apă și îmbunătățind deshidratabilitatea.

Flotarea aerului dizolvat (DAF)Conține materiale ușoare, cum ar fi fine, rășini și agenți de mărime.Anionică (APAM) sau cationică cu ionicitate scăzutăFormază flocuri puternice și stabile de dimensiunea și densitatea potrivite pentru atașarea eficientă la bulele de micro-aer și flotarea rapidă.

B. Selecția în funcție de greutatea moleculară (MW)

MW foarte mare (> 18 milioane g/mol): ideal pentru clarificare. Lanţurile lungi de polimeri oferă o legătură excelentă, formând flocuri mari, cu sedimentare rapidă.

MW mediu până la mare (10 - 18 milioane g/mol): cea mai comună gamă pentru deshidratarea nămolurilor. Echilibrează capacitatea de punere de pont cu viscozitatea soluției și manipularea.

C. Selecția prin ionicitate (pentru PAM cationic - critic pentru deshidratare)

Ionicitatea (densitatea sarcinii) este exprimată ca procent și este parametrul cheie pentru alegerea unui PAM cationic pentru deshidratarea nămolurilor.

Ionicitate scăzută (10-30%): Cel mai bun pentru nămoluri anorganice (de exemplu, de la tratamentul primar cu var sau argilă). Aceste nămoruri necesită mai multe punți decât neutralizarea sarcinii.

Ionicitate medie (40-60%): cea mai versatilă gamă. Adecvat pentru nămoluri mixte (un amestec de nămoluri primare și biologice).

Ionicitate ridicată ( > 60%): esențială pentru nămoluri organice și biologice. Aceste nămuri au o densitate ridicată de sarcină negativă și necesită o neutralizare puternică a sarcinii pentru a descompune coloiții stabili care dețin apă.

Notă: Ionicitatea mai mare nu este întotdeauna mai bună. Excesul de sarcină poate provoca bobinarea lanțului polimeric, reducând eficiența sa de punere și creșterea costurilor.

3. Evaluarea și optimizarea eficienței

După o selecție preliminară, performanța trebuie testată și optimizată.

Testarea borcanului:

Determinarea dozei optime: testați diferite doze de PAM în condiții de amestecare controlate. Observați dimensiunea formației flocului, viteza de așezare și claritatea supranatantului. Găsiți doza care oferă cea mai bună performanță la cel mai mic cost.

Optimizarea amestecului: amestecul rapid (pentru dispersia inițială) și amestecul lent (pentru creșterea flocului fără tăiere) sunt ambele critice.

Încercări pilot/pe teren:

Efectuați încercări pe echipamentul real (de exemplu, presa de curea). Monitorizarea indicatorilor cheie de performanță: uscătatea tortului, rata de consum de polimer, claritatea centratului/filtratului și capacitatea de prelucrare.

Indicatorii cheie de performanță (KPI):

Clarificare: viteza de setare, turbiditatea supranatantă/SS, îndepărtarea COD.

Dehidratare: Conținutul de substanțe solide (%), rata de captură, claritatea filtratului și doza pe tonă de substanțe solide uscate.

4. Considerații importante privind utilizarea

Dizolvație: Trebuie preparată cu apă curată la temperatura camerei ( < 60°C). Utilizați un sistem automatizat de amestecare și îmbătrânire pentru a asigura dizolvarea completă (de obicei 40-60 de minute) la o concentrație de 0,1% -0,3%. Disoluția incompletă creează "ochii peștilor", reduce eficacitatea și poate bloca echipamentul.

Depozitare: Pulberea uscată trebuie depozitată într-un loc rece și uscat în recipiente sigilate pentru a preveni absorbția umidității și aglomerarea. Soluția preparată are o durată de valabilitate limitată (de obicei < 24 de ore) pe măsură ce lanțurile polimerice se degradează, reducând viscozitatea și eficacitatea.

Punctul de adăugare: Punctul de injectare trebuie să asigure contactul optim și amestecul cu nămolul sau apele reziduale.

pH: pH-ul apei reziduale poate afecta densitatea de sarcină și performanța PAM. Poate fi necesară ajustarea pH-ului înainte de adăugarea polimerului.

Rezumat

Nu există PAM universal pentru apele reziduale din fabrica de hârtie.

Regula de aur: Clarificarea utilizează de obicei PAM anionic; Dehidratarea nămolului utilizează în principal PAM cationic.

Metoda cheie: Selecția trebuie să se bazeze pe testarea borcanelor și încercările de teren pentru a găsi tipul ionic optim, greutatea moleculară și ionicitatea pentru fluxul specific de ape reziduale și nămoluri.

Obiectivul final: Pentru a obține cea mai bună eficiență a tratamentului (apă limpede, tort uscat) la cel mai mic cost de operare.

Colaborarea cu furnizori PAM cu cunoștințe care pot oferi suport tehnic și testarea eșantioanelor este foarte recomandată pentru rezultate optime.