Поліакриламід (PAM) є критичним хімічним агентом при очищенні стічних вод паперових заводів. Його належний вибір та застосування мають найважливіше значення для ефективної роботи, дотримання екологічних правил та контролю витрат.

1. Роль ПАМ у очищенні стічних вод на паперовому заводі

ПАМ є водорозчинним полімером, який в основному функціонує через два механізми:

Коагуляція (нейтралізація заряду): в основному для катіонного ПАМ. Його позитивні заряди нейтралізують негативні поверхневі заряди (потенціал Зета) колоїдних частинок (наприклад, волокон, наповнювачів, фарбувальників), дестабілізуючи їх і дозволяючи їм агрегувати.

Флокуляція (мостування): довгі полімерні ланцюги ПАМ адсорбуються на поверхні дестабілізованих частинок і мостують їх разом, утворюючи великі, щільні та швидко осідаючі флоки.

Загальні наслідки:

Розширене розділення твердої рідини: швидке утворення осіданих або плавучих флоків в процесах очищення (осадка або флотація).

Покращена якість води: значне зменшення підвісних твердих речовин (SS), хімічного попиту на кисень (COD), кольору та мутності очищеної води.

Вищого зневоднення шламу: Обладнання шламу шляхом зв'язування дрібних частинок, звільнення зв'язаної води та збільшення твердого вмісту зневодненого торта, зменшення обсягу та витрат утилізації.

2. Вибір поліакриламіду (ПАМ)

Вибір є складним процесом, який повинен бути визначений лабораторними випробуваннями банки та випробуваннями на місці, оскільки склад стічних вод значно відрізняється між млинами. ПАМ класифікується за його іонним зарядом:

А. Вибір за іонним типом та етапом застосування

Етап процесуХарактеристики стічних вод/шламівРекомендований тип PAMРаціональні

Первинна обробка (прояснення: осадка / плавання)Нейтральне/лужне рН, високе навантаження негативно заряджених волокон, наповнювачі (каолін, CaCO) ₃), Колоїди. Високий SS і COD.Аніонні (APAM) або неіонні (NPAM)Аніонний ПАМ працює синергічно з неорганічними коагулянтами (наприклад, ПАК, алюмінь). Коагулянт нейтралізує заряди; Потім АПАМ сполучає дестабілізовані частинки в великі флоки. NPAM є ефективним у нейтральних діапазонах pH.

Освоєння шламу (прес-пояс, центрифуга)шлам від біологічної обробки або первинної очищення. Високий органічний вміст, сильно негативний заряд, гідрофільний, і важко обезводити.Катіонні (CPAM)Позитивні заряди CPAM ефективно нейтралізують негативні заряди частинок органічного шламу. Це, в поєднанні з полімерним мостуванням, знищує стабільну колоїдну структуру, вивільнюючи воду і покращуючи обезводжуваність.

Плавання розчиненого повітря (DAF)Містить легкі матеріали, такі як тонкі речовини, смоли та розмірні засоби.Аніонні (APAM) або катіонні з низькою іонністюФормує міцні, стабільні флоки правильного розміру та щільності для ефективного кріплення до мікроповітряних бульбашок та швидкого плавання.

B. Вибір за молекулярною вагою (МВт)

Дуже висока МВт (> 18 мільйонів г/моль): ідеально підходить для прояснення. Довгі полімерні ланцюги забезпечують відмінне мостування, утворюючи великі, швидко осідаючі флоки.

Середня до висока МВт (10 - 18 мільйонів г/моль): найпоширеніший діапазон для обезводження шламу. Балансує здатність мостування з в'язкістю розчину та обробкою.

C. Вибір за іонністю (для катіонної ПАМ - критично важлива для обезводження)

Іонічність (щільність заряду) виражається в відсотках і є ключовим параметром для вибору катіонного ПАМ для обезводження шламу.

Низька іонність (10-30%): найкраще для неорганічних шламів (наприклад, від первинної обробки вапном або глиною). Ці шлами вимагають більше мостування, ніж нейтралізації заряду.

Середня іонність (40-60%): найбільш універсальний діапазон. Підходить для змішаних шламів (суміш первинного та біологічного шламів).

Висока іонність (> 60%): необхідна для органічних, біологічних шламів. Ці шлами мають високу негативну щільність заряду і вимагають сильної нейтралізації заряду, щоб розбивати стабільні, водотримуючі колоїди.

Примітка: Вища іонічність не завжди краща. Надмірний заряд може викликати обмотку полімерного ланцюга, зменшуючи його ефективність мостування та збільшуючи витрати.

3. Оцінка та оптимізація ефективності

Після попереднього вибору продуктивність повинна бути перевірена та оптимізована.

Тестування Jar:

Визначення оптимальної дози: Випробуйте різні дози ПАМ в контрольованих умовах змішування. Спостерігайте за розміром утворення флоку, швидкістю осідання та ясністю наднадводу. Знайдіть дозу, яка дає найкращу продуктивність за найнижчою вартістю.

Оптимізація змішування: Швидке змішування (для початкової дисперсії) та повільне змішування (для зростання флоку без стрижки) є обома критичними.

Пілотні/полеві випробування:

Проведення випробувань на фактичному обладнанні (наприклад, ременному пресі). Моніторинг ключових показників продуктивності: сухість торта, швидкість споживання полімерів, ясність центрату/фільтрату та пропускна здатність обробки.

Ключові показники продуктивності (KPI):

Пояснення: швидкість осідання, мутність/SS, видалення COD.

Обводнення: вміст твердих речовин торта (%), швидкість захоплення, ясність фільтрату та дозування на тонну сухих твердих речовин.

4. Важливі міркування щодо використання

Розчин: повинен бути приготовлений чистою водою при кімнатній температурі (< 60°C). Використовуйте автоматизовану систему змішування та старіння, щоб забезпечити повне розчинення (зазвичай 40-60 хвилин) при концентрації 0,1% -0,3%. Неповне розчинення створює «рибні очі», знижує ефективність і може забити обладнання.

Зберігання: Сухий порошок повинен зберігатися в прохолодному, сухому місці в запечатаних контейнерах, щоб запобігти поглинанню вологи та укладанню. Підготовлений розчин має обмежений термін зберігання (зазвичай < 24 години), оскільки полімерні ланцюги розкладаються, зменшуючи в'язкість та ефективність.

Точка додавання: Точка вприскування повинна забезпечити оптимальний контакт та змішування з шламом або стічними водами.

РН: РН стічних вод може вплинути на щільність заряду та продуктивність ПАМ. Перед додаванням полімеру може знадобитися регулювання рН.

Резюме

Немає універсального ПАМ для паперових стічних вод.

Золоте правило: прояснення зазвичай використовує аніонову ПАМ; Зводнення шламу в основному використовує катіонний ПАМ.

Ключовий метод: Вибір повинен бути заснований на випробуваннях банки та полевих випробуваннях, щоб знайти оптимальний іонний тип, молекулярну масу та іонність для конкретного потоку стічних вод та шламів.

Кінцева мета: Досягнення найкращої ефективності обробки (чиста вода, сухий торт) за найнижчими експлуатаційними витратами.

Співпраця з досвідченими постачальниками PAM, які можуть надати технічну підтримку та тестування зразків, дуже рекомендується для оптимальних результатів.