Полиакриламид (ПАМ)играет решающую роль в обезводнении шлама, и его выбор должен основываться на характеристиках шлама, обезводнительном оборудовании и условиях процесса. Ниже приводится подробный анализ принципов отбора и оптимизации производительности.

I. Принципы отбора

1. Анализ характеристик шлама

Органическое содержание: высокоорганический шлам (например, муниципальный шлам) обычно отрицательно заряжен и требует катионного ПАМ (CPAM). Богатые неорганическими шламами (например, промышленные шламы) могут использовать анионический (APAM) или неионный PAM (NPAM).

Источник шлама:

Муниципальный шлам: высокое содержание органических веществ, гидрофилный - требует высокой плотности заряда CPAM.

Промышленный шлам (например, галванизация, бумажная изготовление): может содержать тяжелые металлы или неорганические вещества - необходимы лабораторные испытания.

Значение pH:

Кислотная (pH < 7): предпочтительно неионная или низкозарядная CPAM.

Шлочное (pH > 7): может быть подходящей высокозарядной CPAM или APAM.

2. Выбор ионного типа

Катионный PAM (CPAM): нейтрализует отрицательные заряды на колоиды шлама, сжимает двойный слой и мостовые флоки (используется в ~90% обезводнения муниципального шлама).

Анионный ПАМ (APAM): образует длинноцепные мосты, подходящие для неорганического шлама или в сочетании с металлическими солями (например, ПАК).

Неионный ПАМ (NPAM): используется в нейтральном/слабокислом шламе, но менее распространен.

3. Молекулярный вес (МВт) & Плотность заряда

Молекулярный вес:

Высокая МВт (12M+ Da): образует плотные, большие флоки - идеально подходит для центрифуг и Ременные прессы.

Низкий МВт (6-8M Da): Лучше для фильтров для пластин и рам (избегает забора ткани).

Плотность заряда:

Высокая зарядка (20-40%): для высокоорганического, дисперсированного шлама.

Низкий заряд (5-10%): для неорганического шлама или предварительного кондиционирования.

4. Соответствующее оборудование для обезводнения

Центрифуга: средняя-высокая плотность заряда, средняя-высокая МВт CPAM для быстрой флоккуляции.

Ременный фильтр-пресс: Высокая МВт, среднее-высокое зарядное CPAM для резистентных флоков.

Фильтр пластины и рамы: низкий МВт, низкий заряд CPAM / APAM для предотвращения забора.

5. Растворимость & Подготовка

Растворение: концентрация 0,1-0,3%, температура воды ≤60°C (предотвращает деградацию).

Скорость смешивания: 50-200 об/мин (избегает разрыва цепи).

II. Метрики оценки эффективности

Эффективность обезводнения

Содержание влаги: оптимальная ПАМ уменьшает содержание шлама с 98% до 60-75%.

Толщина торта: Ременные прессы нуждаются в однородных тортах; Центрифуги требуют высоких твердых веществ.

Свойства Floc

Размер: Идеальный диаметр флока 1-5 мм (слишком большие ловушки воды; слишком малые вызывает потерю).

Прочность: сопротивление сдержке (критическое значение для центрифуг).

Потребление химических веществ и Стоимость

Типичная дозировка: 2-5 кг ПАМ на тонну сухого шлама (оптимизирована с помощью тестов на банки).

Качество фильтра

Мутность (NTU) должна быть < 50 для минимизации нагрузки на переработку.

III. Общие вопросы и Оптимизация

Приклеивание фильтровой ткани: вызвано чрезмерным ПАМ или высоким МВт - уменьшите дозировку или переключитесь на ПАМ с низкой вязкостью.

Слабые флоки: увеличивают плотность заряда или регулируют pH до 6-8.

Химические отходы: Используйте градиентную дозировку (сначала низкий заряд, затем высокий заряд).

IV. Процесс экспериментального отбора

Лабораторное испытание (испытание Jar): Ионический тип экрана, наблюдать за формированием флока & урегулирование.

Пилотное испытание: моделирование полномасштабного оборудования, оптимизация МВт & дозировка.

Полевая валидация: скорость обезводнения трека, химическая стоимость & оперативная эффективность.

V. Тематические исследования

Муниципальные ОСЧП: CPAM (12M Da, 30% заряд) снижает влажность с 98% до 65%, стоимость 5-8 долларов за тонну сухого шлама.

Текстильный шлам: APAM + FeCl ₃ уменьшает влажность до < 70%.

Вывод

Правильный выбор ПАМ значительно повышает эффективность обезводнения шлама и снижает затраты на удаление. Полевые корректировки на основе лабораторных испытаний и параметров оборудования необходимы для оптимальной производительности.