Polyacrylamide (PAM) là một chất hóa học quan trọng trong xử lý nước thải nhà máy giấy. Việc lựa chọn và ứng dụng đúng cách của nó là điều tối quan trọng cho hoạt động hiệu quả, tuân thủ các quy định môi trường và kiểm soát chi phí.

1. Vai trò của PAM trong xử lý nước thải nhà máy giấy

PAM là một polymer hòa tan trong nước chủ yếu hoạt động thông qua hai cơ chế:

Đồng đông (Tính trung lập sạc): Chủ yếu cho PAM cationic. Các điện tích tích cực của nó trung lập các điện tích bề mặt tiêu cực (tiềm năng Zeta) của các hạt colloid (ví dụ: sợi, chất điền, thuốc nhuộm), làm bất ổn chúng và cho phép chúng tổng hợp.

Tụ hạt (Bridging): Các chuỗi polymer dài của PAM hấp thụ trên bề mặt của các hạt bất ổn và kết nối chúng với nhau, tạo thành các hạt lớn, dày đặc và định cư nhanh.

Hiệu ứng tổng thể là:

Tăng cường tách rắn-lỏng: sự hình thành nhanh chóng của các đống có thể định cư hoặc nổi trong các quá trình làm rõ (trầm tích hoặc nổi).

Cải thiện chất lượng nước: Giảm đáng kể chất rắn treo (SS), nhu cầu oxy hóa học (COD), màu sắc và độ mờ của nước được xử lý.

Bùn khử nước cao: Điều kiện bùn bằng cách ràng buộc các hạt mịn, giải phóng nước bị ràng buộc và tăng hàm lượng rắn của bánh khử nước, giảm khối lượng xử lý và chi phí.

2. Lựa chọn Polyacrylamide (PAM)

Lựa chọn là một quá trình phức tạp phải được xác định bằng các thử nghiệm lọ trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm tại chỗ, vì thành phần nước thải khác nhau rất nhiều giữa các nhà máy. PAM được phân loại theo điện tích ion của nó:

A. Lựa chọn theo loại Ionic và giai đoạn ứng dụng

Giai đoạn quy trìnhĐặc điểm nước thải / bùnKiểu PAM được đề xuấtLý do

Xử lý chính (Xác định: Trầm tích / Flotation)pH trung tính / kiềm, tải trọng cao của sợi điện tiêu cực, chất làm đầy (kaolin, CaCO) ₃), và colloids. SS và COD cao.Anionic (APAM) hoặc Non-Ionic (NPAM)PAM anionic hoạt động hợp tác với chất đông đông vô cơ (ví dụ: PAC, alum). Chất đông máu trung lập phí; APAM sau đó kết nối các hạt bất ổn thành các nhóm lớn. NPAM có hiệu quả trong phạm vi pH trung lập.

Xóa nước bùn (ép vành đai, ly tâm)Bùn từ xử lý sinh học hoặc làm rõ chính. Hàm lượng hữu cơ cao, điện tích âm tính mạnh mẽ, thích thủy và khó khăn để khử nước.Cation (CPAM)Các điện tích tích cực của CPAM có hiệu quả trung lập các điện tích tiêu cực của các hạt bùn hữu cơ. Điều này, kết hợp với cầu polymer, phá hủy cấu trúc colloid ổn định, giải phóng nước và cải thiện khả năng khử nước.

Hòa tan không khí nổi (DAF)Chứa các vật liệu nhẹ như mịn, nhựa và các chất định kích thước.Anion (APAM) hoặc Cation Ionic thấpHình thành các đống mạnh mẽ, ổn định với kích thước và mật độ phù hợp để gắn kết hiệu quả với bong bóng vi không khí và nổi nhanh chóng.

B. Lựa chọn theo trọng lượng phân tử (MW)

Rất cao MW (> 18 triệu g / mol): Lý tưởng để làm rõ. Các chuỗi polymer dài cung cấp cầu nối tuyệt vời, tạo thành các đống lớn, định cư nhanh.

MW trung bình đến cao (10 - 18 triệu g / mol): Phạm vi phổ biến nhất để khử nước bùn. Cân bằng khả năng kết nối với độ nhớt dung dịch và xử lý.

C. Lựa chọn theo độ ion (đối với PAM cationic - quan trọng để khử nước)

Ionicity (mật độ sạc) được thể hiện dưới dạng tỷ lệ phần trăm và là thông số chính để lựa chọn PAM cationic để khử nước bùn.

Ionizity thấp (10-30%): Tốt nhất cho bùn vô cơ (ví dụ, từ xử lý chính với vôi hoặc đất sét). Những bùn này đòi hỏi nhiều cầu hơn là trung lập sạc.

Ion trung bình (40-60%): Phạm vi linh hoạt nhất. Thích hợp cho bùn hỗn hợp (một sự pha trộn của bùn sơ cấp và sinh học).

Độ ion cao (> 60%): Cần thiết cho bùn hữu cơ, sinh học. Những bùn này có mật độ điện tích âm cao và yêu cầu trung lập điện tích mạnh mẽ để phá vỡ các colloid ổn định, giữ nước.

Lưu ý: Độ ion cao hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Sạc dư thừa có thể gây cuộn dây chuyền polymer, làm giảm hiệu quả cầu nối của nó và tăng chi phí.

3. Đánh giá và tối ưu hóa hiệu quả

Sau khi lựa chọn sơ bộ, hiệu suất phải được kiểm tra và tối ưu hóa.

Kiểm tra Jar:

Xác định liều lượng tối ưu: Kiểm tra liều lượng khác nhau của PAM trong điều kiện khuấy được kiểm soát. Quan sát kích thước hình thành floc, tốc độ định cư, và độ rõ ràng của chất siêu nổi. Tìm liều cung cấp hiệu suất tốt nhất với chi phí thấp nhất.

Tối ưu hóa trộn: Trộn nhanh (cho sự phân tán ban đầu) và trộn chậm (cho sự tăng trưởng của loài mà không cắt) đều rất quan trọng.

Thử nghiệm phi công / thực địa:

Thực hiện thử nghiệm trên thiết bị thực tế (ví dụ: máy ép vành đai). Theo dõi các chỉ số hiệu suất chính: độ khô bánh, tỷ lệ tiêu thụ polymer, độ rõ ràng của trung tâm / lọc và thông lượng xử lý.

Các chỉ số hiệu suất chính (KPI):

Giải thích: Tốc độ định cư, độ mờ / SS, loại bỏ COD.

Xóa nước: Hàm lượng chất rắn bánh (%), tỷ lệ thu hút, độ rõ ràng lọc và liều lượng trên mỗi tấn chất rắn khô.

4. Những cân nhắc sử dụng quan trọng

Hòa tan: Phải được chuẩn bị với nước sạch ở nhiệt độ phòng (< 60 ° C). Sử dụng hệ thống trộn và lão hóa tự động để đảm bảo hòa tan hoàn toàn (thường là 40-60 phút) ở nồng độ 0,1% -0,3%. Hòa tan không hoàn chỉnh tạo ra "mắt cá", làm giảm hiệu quả và có thể tắc nghẽn thiết bị.

Lưu trữ: Bột khô phải được lưu trữ ở một nơi mát mẻ, khô trong các thùng chứa kín để ngăn chặn hấp thụ độ ẩm và làm bát. Giải pháp được chuẩn bị có thời gian sử dụng hạn chế (thường là < 24 giờ) khi chuỗi polymer suy thoái, làm giảm độ nhớt và hiệu quả.

Điểm bổ sung: Điểm tiêm phải đảm bảo tiếp xúc tối ưu và trộn với bùn hoặc nước thải.

pH: pH nước thải có thể ảnh hưởng đến mật độ sạc và hiệu suất của PAM. Điều chỉnh pH có thể là cần thiết trước khi bổ sung polymer.

Tóm tắt

Không có PAM phổ quát cho nước thải nhà máy giấy.

Quy tắc vàng: Xác định thường sử dụng PAM anionic; Bùn khử nước chủ yếu sử dụng PAM cationic.

Phương pháp chính: Lựa chọn phải dựa trên thử nghiệm bình và thử nghiệm thực địa để tìm loại ion tối ưu, trọng lượng phân tử và độ ion cho dòng nước thải và bùn cụ thể.

Mục tiêu cuối cùng: Để đạt được hiệu quả xử lý tốt nhất (nước trong suốt, bánh khô) với chi phí hoạt động thấp nhất.

Hợp tác với các nhà cung cấp PAM có kiến ​​thức có thể cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và thử nghiệm mẫu được khuyến nghị cao để có kết quả tối ưu.