polyakrylamid (PAM) är ett kritiskt kemiskt ämne vid behandling av pappersfabriksavfall. Dess korrekta val och tillämpning är avgörande för effektiv drift, efterlevnad av miljöföreskrifter och kostnadskontroll.

1. PAM:s roll i pappersfabrikens avloppsvatten

PAM är en vattenlöslig polymer som främst fungerar genom två mekanismer:

Koagulation (laddningsneutralisering): Främst för kationisk PAM. Dess positiva laddningar neutraliserar de negativa ytladdningarna (Zeta potential) av kolloidala partiklar (t.ex. fibrer, fyllmedel, färgämnen), destabiliserar dem och tillåter dem att aggregera.

Flocculation (Bridging): De långa polymerkedjorna av PAM adsorberar på ytorna av destabiliserade partiklar och broar dem tillsammans, vilket bildar stora, täta och snabbt bosättande flocker.

De övergripande effekterna är:

Förbättrad separation av fast och vätska: Snabb bildning av bosättningsbara eller flytbara flocker i klareringsprocesser (sedimentering eller flotation).

Förbättrad vattenkvalitet: Signifikant minskning av suspenderade fasta ämnen (SS), kemisk syrebehov (COD), färg och turbiditet i det behandlade vattnet.

Superior slam avvattning: Condition slam genom att binda fina partiklar, frigöra bundet vatten och öka fasta innehållet i avvattnad tårta, minska bortskaffande volym och kostnad.

2. Val av polyakrylamid (PAM)

Utvalet är en komplex process som måste bestämmas genom laboratorietester och prövningar på plats, eftersom sammansättningen av avloppsvatten varierar mycket mellan kvarnarna. PAM kategoriseras efter sin jonladdning:

A. Utval efter jontyp och applikationsstadium

ProcessstadietEgenskaper för avloppsvatten/slamRekommenderad PAM-typMotivation

Primärbehandling (förtydligande: sedimentering/flotation)Neutralt/alkaliskt pH, hög belastning av negativt laddade fibrer, fyllmedel (kaolin, CaCO) ₃), och kolloider. Hög SS och COD.Anioniska (APAM) eller icke-joniska (NPAM)Anionisk PAM fungerar synergistiskt med oorganiska koagulationer (t.ex. PAC, alum). Kogulansen neutraliserar laddningar; APAM överbryggar sedan de destabiliserade partiklarna till stora flocker. NPAM är effektivt i neutrala pH-områden.

Avvattning av slam (beltpress, centrifug)Slam från biologisk behandling eller primär klargöring. Högt organiskt innehåll, starkt negativ laddning, hydrofil och svårt att avvattna.Kationiska (CPAM)De positiva laddningarna av CPAM neutraliserar effektivt de negativa laddningarna av organiska slampartiklar. Detta, i kombination med polymerbroar, förstör den stabila kolloidstrukturen, frigör vatten och förbättrar avvattenbarheten.

Upplöst luftflotation (DAF)Innehåller lätta material som fina, harts och storleksmedel.Anioniska (APAM) eller låg ionitet kationiskaBildar starka, stabila flockor av rätt storlek och densitet för effektiv fästning på mikroluftbubblor och snabb flotation.

B. Val efter molekylvikt (MW)

Mycket hög MW (> 18 miljoner g/mol): Idealisk för förtydligande. Långa polymerkedjor ger utmärkt överbrytning och bildar stora, snabbt bosättande flocker.

Mellan till hög MW (10 - 18 miljoner g/mol): Det vanligaste sortimentet för slamvattning. Balancerar överbrytningsförmåga med lösningsviskositet och hantering.

C. Utval av jonitet (för kationisk PAM - kritiskt för avvattning)

Ionicitet (laddningstäthet) uttrycks i procent och är den viktigaste parametren för att välja en kationisk PAM för slamvattning.

Låg jonitet (10-30%): Bäst för oorganiskt slam (t.ex. från primär behandling med kalk eller lera). Dessa slam kräver mer överbrytning än laddningsneutralisering.

Medium Ionicity (40-60%): Det mest mångsidiga sortimentet. Lämplig för blandat slam (en blandning av primärt och biologiskt slam).

Hög jonitet (> 60%): Viktig för organiskt, biologiskt slam. Dessa slam har en hög negativ laddningstäthet och kräver stark laddningsneutralisering för att bryta ner stabila, vattenhållande kolloider.

Obs: Högre jonitet är inte alltid bättre. Överdriven laddning kan orsaka polymerkedjespulning, vilket minskar dess broeffektivitet och ökar kostnaderna.

3. Utvärdera och optimera effektiviteten

Efter ett preliminärt urval måste prestanda testas och optimeras.

Jar Testning:

Bestäm optimal dos: Testa olika doser av PAM under kontrollerade rörförhållanden. Observera flockbildningsstorlek, bosättningshastighet och klarhet av supernatant. Hitta den dos som ger bästa prestanda till lägsta kostnad.

Optimera blandning: Snabb blandning (för initial dispersion) och långsam blandning (för flocktillväxt utan skärning) är båda kritiska.

Pilot/fältprövningar:

Genomför provningar på den faktiska utrustningen (t.ex. rempressare). Övervaka viktiga prestandaindikatorer: tårtatorkhet, polymerförbrukningshastighet, klarhet av centrat/filtrat och bearbetningsgenomströmning.

Nyckelindikatorer för prestanda (KPI):

Förklaring: Avsättningshastighet, supernatant turbiditet/SS, COD borttagning.

Avvattning: Cake Fasta ämnen innehåll (%), fångst hastighet, filtrera klarhet och dos per ton torra fasta ämnen.

4. Viktiga användningsöverväganden

Upplösning: Måste beredas med rent vatten vid rumstemperatur (< 60°C). Använd ett automatiserat blandnings- och åldringssystem för att säkerställa fullständig upplösning (vanligtvis 40-60 minuter) vid en koncentration på 0,1% -0,3%. Ofullständig upplösning skapar "fiskögon", minskar effektiviteten och kan täcka utrustning.

Förvaring: Torrpulver måste förvaras på en sval, torr plats i förseglade behållare för att förhindra fuktabsorption och kalning. Den beredda lösningen har en begränsad hållbarhetstid (vanligtvis < 24 timmar) eftersom polymerkedjorna nedbryts, vilket minskar viskositeten och effektiviteten.

Tilläggspunkt: Injektionspunkten måste säkerställa optimal kontakt och blandning med slam eller avloppsvatten.

pH: Avloppsvatten pH kan påverka laddningstätheten och prestandan hos PAM. pH-justering kan behövas före polymertillsats.

Sammanfattning

Det finns ingen universell PAM för pappersfabriksavfall.

Gyllene regeln: Förklaring använder vanligtvis anionisk PAM; Slam avvattning använder främst kationisk PAM.

Nyckelmetod: Utvalet måste baseras på burkprov och fältprövningar för att hitta den optimala jontypen, molekylvikten och joniciteten för den specifika avlopps- och slamströmen.

Slutmålet: Att uppnå bästa behandlingseffektivitet (rent vatten, torr tårta) till lägsta driftskostnad.

Samarbete med kunniga PAM-leverantörer som kan ge teknisk support och provprovning rekommenderas starkt för optimala resultat.