聚丙烯酰胺PAM是处理造纸废水的关键化学试剂。其正确的选择和应用对于高效运营、遵守环境法规和成本控制至关重要。

PAM在造纸厂废水处理中的作用

PAM是一种水溶性聚合物，主要通过两种机制发挥作用：

混凝（电荷中和）：主要用于阳离子聚丙烯酰胺。它的正电荷中和了胶体颗粒（如纤维、填料、染料）的负表面电荷（Zeta电位），使它们不稳定并允许它们聚集。

絮凝（桥接）：PAM的长聚合物链吸附在不稳定颗粒的表面上，并将它们桥接在一起，形成大、致密、快速沉降的絮体。

总体效果是：

强化固液分离：在澄清过程（沉淀或浮选）中快速形成可沉降或可漂浮的絮体。

改善水质：显著降低处理水的悬浮固体（SS）、化学需氧量（COD）、颜色和浊度。

卓越的污泥脱水：通过结合细颗粒、释放结合水、增加脱水饼的固体含量来调节污泥，减少处理量和成本。

2.聚丙烯酰胺（PAM）的选择

选择是一个复杂的过程，必须通过实验室罐式试验和现场试验来确定，因为不同工厂的废水成分差异很大。PAM按其离子电荷分类：

A.按离子类型和应用阶段选择

工艺阶段废水/污泥特性推荐PAM类型依据

初级处理（澄清：沉淀/浮选）中性/碱性pH值，高负载带负电荷的纤维、填料（高岭土、碳酸钙₃),以及胶体。SS和COD含量高。阴离子（APAM）或非离子（NPAM）阴离子PAM与无机混凝剂（如PAC、明矾）协同作用。混凝剂中和电荷；然后，APAM将不稳定的颗粒桥接成大絮体。NPAM在中性pH范围内有效。

污泥脱水（带式压滤机、离心机）生物处理或初步澄清产生的污泥。有机物含量高，带强负电荷，亲水，不易脱水。阳离子（CPAM）CPAM的正电荷有效地中和了有机污泥颗粒的负电荷。这与聚合物桥接相结合，破坏了稳定的胶体结构，释放了水并提高了脱水性。

溶解空气浮选（DAF）含有细粒、树脂和施胶剂等轻质材料。阴离子（APAM）或低离子阳离子形成大小和密度合适的坚固、稳定的絮体，有效附着在微气泡上并快速浮选。

B.按分子量（MW）选择

超高分子量（＞1800万g/mol）：非常适合澄清。长聚合物链提供了极好的桥接，形成大而快速沉降的絮体。

中高分子量（1000万-1800万g/mol）：污泥脱水最常见的范围。平衡桥接能力与溶液粘度和处理能力。

C.按电离度选择（阳离子聚丙烯酰胺-脱水关键）

电离度（电荷密度）以百分比表示，是选择阳离子PAM进行污泥脱水的关键参数。

低电离度（10-30%）：最适合无机污泥（例如，用石灰或粘土进行初级处理）。这些污泥需要比电荷中和更多的桥接。

中等电离度（40-60%）：最通用的范围。适用于混合污泥（初级污泥和生物污泥的混合物）。

高电离度（>；60%）：对有机生物污泥至关重要。这些污泥具有高负电荷密度，需要强电荷中和来分解稳定的保水胶体。

注意：电离度越高并不总是越好。过量充电会导致聚合物链卷曲，降低其桥接效率并增加成本。

3.评估和优化有效性

在初步选择之后，必须对性能进行测试和优化。

罐测试：

确定最佳剂量：在受控搅拌条件下测试不同剂量的PAM。观察絮体形成尺寸、沉降速度和上清液的透明度。找到以最低成本获得最佳性能的剂量。

优化混合：快速混合（用于初始分散）和缓慢混合（用于无剪切的絮体生长）都是关键。

飞行员/现场试验：

对实际设备（如带式压榨机）进行试验。监控关键性能指标：滤饼干燥度、聚合物消耗率、浓缩液/滤液的透明度和加工吞吐量。

关键绩效指标（KPI）：

澄清：沉降速度、上清液浊度/SS、COD去除率。

脱水：滤饼固体含量（%）、捕获率、滤液透明度和每吨干固体的用量。

4.重要使用注意事项

溶解：必须在室温（<；60°C）下用清水制备。使用自动混合和老化系统，以确保在0.1%-0.3%的浓度下完全溶解（通常为40-60分钟）。不完全溶解会产生“鱼眼”，降低疗效，并可能堵塞设备。

储存：干粉必须存放在密封容器中的阴凉干燥处，以防止吸湿结块。制备的溶液的保质期有限（通常<；24小时），因为聚合物链会降解，降低粘度和有效性。

添加点：注入点必须确保与污泥或废水的最佳接触和混合。

pH值：废水pH值会影响PAM的电荷密度和性能。在添加聚合物之前，可能需要调节pH值。

总结

造纸厂废水没有通用的PAM。

黄金法则：澄清通常使用阴离子PAM；污泥脱水主要使用阳离子聚丙烯酰胺。

关键方法：选择必须基于罐式测试和现场试验，以找到特定废水和污泥流的最佳离子类型、分子量和电离度。

最终目标：以最低的运营成本实现最佳的处理效率（清水、干饼）。

强烈建议与知识渊博的PAM供应商合作，他们可以提供技术支持和样品测试，以获得最佳结果。