Katioonne polüakrüülamiid võib parandada muda veetustamise tõhusust

PAM-i muda veetustamise süstemaatiline optimeerimine, alates muda omadustest ja laengutihedusest kuni doseerimise ja valmistamiseni

Olmereoveepuhastuses, tööstusliku reoveepuhastuses ja segareoveepuhastuses ei sõltu muda veetustamine mitte ainult veeärastusseadmetest endast, vaid ka tihedalt selle valikust.Katioonne polüakrüülamiid (CPAM), muda omadused, laengu tihedus, molekulmass, valmistamismeetod ja doseerimistingimused.

Tegelikkuses, isegi kui kasutatakse sama marki või sama tüüpi polümeeri, võivad erinevatel mudasüsteemidel olla olulisi erinevusi filtrikoogi kuivainesisalduses, filtraadi/tsentraadi selguses ja polümeerikulus. Lisatud andmed näitavad, et teatud töötingimustes võib filtrikoogi kuivus erineda 16% ja 22%, samas kui toodete sobitamise optimeerimine keeduklaasi testide abil annab võimaluse vähendada polümeeri kasutamist 10% kuni 15%.

Seetõttu ei ole muda veetustamine lihtsalt "PAM-i annuse suurendamise" küsimus, vaid pigem süstemaatilise optimeerimise protsess, mis keskendub laengu neutraliseerimisele, helvete moodustumisele, mehaanilisele veetustamisele ja töötingimuste sobitamisele.

I. Miks saab katioonne polüakrüülamiid parandada muda veetustamist?

Mudaosakestel on tavaliselt teatud negatiivne netopinnalaeng, mille tõttu peenosakesed säilitavad kergesti hajutatud olekut, muutes nende loomuliku settimise või mehaaniliste seadmete abil tõhusa veetustamise keeruliseks.

Muda konditsioneerimisprotsessi ajal võivad katioonsed PAM-i katioonrühmad suhelda mudaosakeste pinnal olevate negatiivsete laengutega, vähendades seeläbi osakeste vahelist elektrostaatilist tõrjumist.

Seda protsessi võib lihtsalt mõista järgmiselt:

Laengu neutraliseerimine → Osakeste agregatsioon → Polümeeride sildamine → Flokkide moodustumine → Vee eraldumine → Mehaaniline veetustamine

Katioonsed polümeerid mitte ainult ei vähenda mudaosakeste vahelist elektrostaatilist stabiilsust, vaid nende polümeerahelad võivad samaaegselt ühendada ka mitut osakest, põhjustades algselt peened ja hajutatud mudaosakesed suuremate helveste moodustumist.

Suurematel flokkidel on tavaliselt selgemad tahke{0}}vedeliku eraldamise liidesed, mis võimaldab vabal veel mudastruktuurist kergemini vabaneda, parandades seeläbi filtreerimise või tsentrifuugimise veetustamise tõhusust.

Katioonse polüakrüülamiidi setete veetustamise puhul ei ole tõeliselt oluline mitte ainult kõrgema katioonse laengu saavutamine, vaid pigem toote leidmine, mis sobib muda pinnalaengu ja orgaanilise koostisega.

II. Laengu tihedus on katioonse PAM-i valimisel põhiparameeter

Erinevad mudad nõuavad erinevat katioonsuse määra

Katioonse polüakrüülamiidi laengutihedust võib mõista katioonsete monomeeriühikute osakaaluna polümeeri ahelas.

Vastavalt lisatud andmetele võib katioonse PAM-i üldiselt katioonsuse järgi liigitada:

Madal tasu: 10–20%

Keskmine tasu: 20–40%

Kõrge tasu:40–60% või rohkem

Neid vahemikke ei saa aga otseselt kasutada lõpptoote valiku ainsa alusena. Tegeliku kasutamise ajal tuleks valideerimine läbi viia koos muda päritolu, tahke koostise, EPS-i sisalduse, seadme tüübi ja töötingimustega.

Näiteks olmereovee puhastamisel võivad erinevate setete omadused selgelt erineda.

Primaarne muda sisaldab tavaliselt rohkem settivaid tahkeid aineid, sellel on suhteliselt erinev orgaaniline koostis ja see võib hästi reageerida keskmise laenguga polümeeridele, mille katioonsus on 25–35%.

Seevastu jäätmete aktiivmuda sisaldab rohkem mikroobirakke ja ekstratsellulaarseid polümeerseid aineid (EPS) ning negatiivne laeng osakeste pinnal võib olla tugevam, nõudes seega tavaliselt üle 40% katioonsust.

Anaeroobselt kääritatud muda puhul võib peenosakeste ja kolloidsete ainete suurema osakaalu tõttu nõuda ka suurema laengutihedusega tooteid, kuigi lõplik valik tuleks siiski kindlaks teha keeduklaasi katsete abil.

III. PAM-i valik eri tüüpi muda jaoks ei saa olla "üks-suurus-sobib-kõigile"

Erineva päritoluga mudadel on erinev keemiline koostis ja osakeste struktuur.

Tööstusliku muda puhul on valik veelgi keerulisem.

Näiteks võivad valgud, rasvad ja orgaanilised ained toiduainete töötlemise reovees muuta polümeeri ja muda osakeste vahelist koostoimet; samas kui metallitöötlemistööstuses tekkival mineraalsel -tüüpi mudal võib olla täiesti erinev osakeste koostis.

Seetõttu ei anna tööstusliku muda veetustamiseks PAM-i valimisel pelgalt teistes tehastes praegu kasutatavatele toodetele viitamine tingimata identseid tulemusi.

Eriti segaolme{0}}tööstusreovees võivad muda omadused aastaaegade, tootmiskoormuse ja tööstusreovee osakaalu järgi kõikuda.

Lisatud juhtumiuuring näitab, et teatud töötingimustes võib 30% laengutihedusega polümeer hästi toimida, kuid kui suvise toidutöötlemise reovee väljavool suureneb ja orgaaniline koormus muutub, võib algse polümeeri veetustamistõhusus langeda.

Just seetõttu tuleb katioonsete PAM-i laengutiheduse vastavust kontrollida tegelike mudaproovide abil.

IV. Miks on keeduklaasi testid soovitatavad?

Liikumine "tarnija soovituselt" "muda tegelikule kinnitamisele"

Pole olemas ühtset fikseeritud PAM-mudelit, mis oleks kohaldatav kõikidele mudatöötlussüsteemi tehastele.

Isegi kui kaks reoveepuhastit puhastavad sama tüüpi setteid, võivad sissevooluvee kvaliteedi, muda kontsentratsiooni, muda vanuse, anorgaanilise sisalduse, EPS ja veetustamise seadmete erinevused kaasa tuua erinevad optimaalsed polümeeriprogrammid.

Seetõttu saab enne toote viimistlemist keeduklaasi testimiseks valida mitu erineva laengutiheduse ja molekulmassiga toodet.

Peamised tähelepanekud, millele keskenduda:

Floku moodustumise kiirus

Floki suurus

Floki tugevus

Supernatant selgus

Filtreerige või tsentreerige kvaliteet

Filtreeri koogi kuivainesisaldus

PAM-i kulu ühe tonni kuiva muda kohta

Ideaalne toode ei ole "mida suurem on helbed, seda parem", vaid pigem selline, mis võib mõistliku annuse korral moodustada helbeid, mis on struktuurselt stabiilsed, millel on head äravooluomadused ja mis taluvad järgnevat mehaanilist nihket.

Lisatud andmed näitavad, et laengutiheduse ja tegelike töötingimuste optimeerimisega keeduklaasi testide abil võivad mõned tehased polümeeri kasutamist vähendada 10–15%.

V. Kuidas valida katioonse PAM-i pulbri ja emulsiooni vahel?

Lisaks laengutihedusele mõjutab muda veetustamise süsteemi igapäevast tööd ka toote vorm.

1. Katioonse polüakrüülamiidi pulber

Pulbritoodetel on kompaktne ladustamine ja mugav transport. Kuivates ja jahedates ladustamistingimustes võib säilivusaeg ulatuda kuni kahe aastani.

Pulber-PAM nõuab aga enne kasutamist järgmist järjestust:

Niisutamine → Dispersioon → Lahustumine → Vananemine → Doseerimine

Kui märgamis- ja dispergeerimisprotsesse kontrollitakse halvasti, võivad tekkida lahustumatud polümeeriosakesed, mille tulemuseks on kemikaalide efektiivse kasutamise vähenemine ja potentsiaalselt doseerimissüsteemi tööprobleemide suurenemine.

Lisatud andmed näitavad, et osades tehastes võivad pulbri mittetäieliku lahustumise tõttu doseerimistorustikesse ilmuda lahustumata osakesed, mille tõttu tegelik efektiivne polümeeri kontsentratsioon langeb 20% või isegi rohkem.

Seetõttu ei tähenda pulbritoodete madalam ostuhind ilmtingimata süsteemi üldist kasutuskulu madalamat; Samuti tuleb arvesse võtta ettevalmistussüsteeme, tööjõudu ja lahustamise tõhusust.

2. Emulsioon katioonne polüakrüülamiid

Emulsioon PAM kasutab vesi{0}}õlis{1}}polümerisatsiooni protsessi, kus polümeer dispergeeritakse süsivesinike kandjas mikroni-suuruste tilkade kujul.

Võrreldes pulbertoodetega on emulsioontoodete ilmselgeks eeliseks nende kiirem valmimiskiirus.

Tavatingimustes:

Emulsioon PAM:Niisutamine ja kasutusvalmidus võtavad vaid umbes 5–15 minutit.

PAM pulber:Tavaliselt kulub 30–60 minutit.

Seetõttu võivad emulsioontooted olla mugavamad süsteemides, mille vananemispaagi mahutavus on piiratud, muda koormuse suured kõikumised või vajadus kiiresti reguleerida kemikaalide kontsentratsioone.

Kuid emulsioontooted nõuavad üldiselt tähelepanu madalal{0}}temperatuuri külmumisvastasele kaitsele ja nende säilivusaeg on suhteliselt lühike, tavaliselt 6–12 kuud.

Järelikult tuleks katioonse polüakrüülamiidi pulbri või emulsiooni valimisel võtta arvesse hankekulusid, transporditingimusi, seadmete konfiguratsiooni, tööjõukulusid ja{0}}kohapealse ettevalmistuse võimalusi, selle asemel, et võrrelda toote kilogrammi hinda.

VI. Millist mõju avaldab PAM-i molekulmass muda flokulatsioonile?

Muda veetustamiseks kasutatava katioonse PAM-i molekulmass on tavaliselt vahemikus 6 miljonit kuni 12 miljonit.

Molekulmass on seotud polümeeri ahela pikkusega ja ahela pikkus mõjutab polümeeri võimet ühendada mitu mudaosakest.

Üldiselt võivad pikemad polümeeriahelad moodustada suuremaid flokke, kuid see ei tähenda, et suurem molekulmass on alati parem.

Kui helbed on liiga lahtised, võivad need suure{0}}nihkejõuga seadmetesse (nt tsentrifuugidesse) sisenemisel laguneda. kui segamise intensiivsus on liiga kõrge, võib see samuti põhjustada polümeeriahelate mehaanilist lagunemist.

Seetõttu tuleb muda veetustamiseks mõeldud polümeeride valimisel arvestada:

Laengu tihedus + molekulmass + muda omadused + segamistingimused + veetustamise seadmed

selle asemel, et vaadelda üksikut tehnilist parameetrit eraldi.

VII. Miks ei saa PAM-i annust määrata?

Erinevad veeärastusseadmed nõuavad erinevaid optimaalseid doose

Katioonse polüakrüülamiidi optimaalne annus on tihedalt seotud muda tahkete ainete kontsentratsiooni, osakeste pindala, segamise intensiivsuse ja mehaanilise veetustamise seadmega.

Lintfiltripressid ja tsentrifugaalveeärastusmasinad töötavad erinevate mehhanismide all.

Lintfiltripressi nihkejõud on tavaliselt madalam kui tsentrifuugi oma, võimaldades moodustunud helvestel olla suhteliselt suuremad ja lõdvemad.

Seevastu tsentrifuugid tekitavad suurel{0}}kiirusel töötamise ajal tugevamat mehaanilist nihke- ja tsentrifugaaljõudu, mis seab floki tugevusele kõrgemad nõudmised.

Lisatud andmed näitavad, et sama setet töötlevate süsteemide puhul on polümeeri annus tsentrifuugi jaoks tavaliselt 10–20% suurem kui lintfiltripressi puhul, mida kasutatakse peamiselt floki struktuuri parandamiseks, et see taluks tsentrifuugimisprotsessi.

Seetõttu ei saa lihtsalt eeldada, et "täpselt sama muda peaks kasutama täpselt sama PAM-i annust."

VIII. PAM-i ettevalmistamise õige kontsentratsioon on sama oluline

Isegi kui kemikaal on õigesti valitud ja kui ettevalmistusprotsess on ebamõistlik, võib muda lõplikku veetustamist kahjustada.

Tüüpilised lisatud andmetes toodud ettevalmistusvahemikud on järgmised:

PAM pulber:0,25% kuni 0,5%

Emulsiooni aktiivne koostisosa:0,1% kuni 0,5%

Valmistamise ajal veenduge, et polümeer oleks täielikult niisutatud, hajutatud ja hüdreeritud ning jätke piisavalt vananemisaega, et polümeeriahelad saaksid täielikult lahti kerida.

PAM-i muda veetustajate valmistamisel tuleb eriti vältida suure{0}}nihkejõuga pumpamist.

Tsentrifugaalpumbad, suure{0}}nihkejõuga pumbad või torujuhtme ebamõistlik konstruktsioon võib põhjustada polümeeri ahela katkemist, vähendades seeläbi tegelikku efektiivset molekulmassi.

Seetõttu on ratsionaalsem lähenemisviis:

Täielik lahustumine → Õige vananemine → Madal{0}}nihke ülekanne → Ühtlane doseerimine

mehaanilise segamise intensiivsuse suurendamise asemel.

IX. Kuidas teha kindlaks, kas PAM-i annustamine on sobiv?

Pärast polümeeri ja muda põhjalikku kokkupuudet peaks helvete moodustumine olema üldiselt suhteliselt kiiresti jälgitav.

Lisatud andmed näitavad, et kui helbed ilmuvad alles 10–15 sekundi pärast, võib see tähendada ebapiisavat annust või seda, et PAM ei ole täielikult lahustunud.

Siiski tuleb vältida ka{0}}üleannustamist.

Alaannustamine- võib põhjustada:

Peened osakesed, mis ei suuda piisavalt flokuleerida

Hägune filtraat või tsentraat

Filtrikoogi kõrgem niiskusesisaldus

Vähenenud tahkete ainete{0}}eraldusvõime

Üleannustamine- võib põhjustada:

Liiga mahukad flokud

Flokud püüavad sisemiselt rohkem vett kinni

Paradoksaalselt vähenenud muda veetustamise jõudlus

Suurenenud PAM-i tarbimine

Seetõttu tuleks optimaalne katioonse PAM-i annus määrata keeduklaasitestide ja kohapealse seadmete testimise-kombinatsiooniga.

X. Miks on filterkook pärast PAM-i lisamist endiselt märg?

See on muda veetustamise kohtades väga levinud probleem.

Kui veetustatud filtrikook sisaldab endiselt liigset niiskust, ei saa seda otseselt hinnata kui "halva PAM-i jõudlust".

Kontrollimine on vajalik vähemalt järgmistest suundadest:

1. Ebapiisav annus

Kui PAM on ebapiisav, ei saa peenosakesed moodustada stabiilseid flokke; need sisenevad filtrikoogi tühimikesse ja säilitavad rohkem niiskust.

Sel hetkel saab annust järk-järgult suurendada, jälgides samal ajal filtrikoogi kuivaine sisaldust ja filtraadi kvaliteeti.

2. Liigne annustamine

Liigne PAM võib moodustada liiga suuri, liiga mahukaid flokke.

Kuigi helbed näevad välja suured, võivad need sisaldada suures koguses vett, mis ei eraldu mehaanilise surve all kergesti.

3. PAM-i mittetäielik lahustumine

Kui osa polümeerist ei ole täielikult lahustunud, võib flokulatsioonis osalev tegelik efektiivne kemikaaliannus olla väiksem kui teoreetiline annus.

Sel ajal tuleks kontrollida ettevalmistussüsteemi, niisutamisprotsessi ja vananemisaega.

4. Lahendage-veekvaliteedi probleemid

Kõrge kaltsiumi- või magneesiumisisaldusega kõva vesi võib mõjutada polümeeri hüdratatsiooniprotsessi.

Seega, kui ilmnevad ebanormaalsed veetustamistulemused, peaksid kontrollid hõlmama samaaegselt kemikaale, muda, lisavett ja seadmeid, mitte ainult PAM-i annust kohandama.

XI. Kui kaua saab valmistatud katioonseid PAM-i lahuseid säilitada?

Valmistatud PAM-lahenduste puhul on hoiuaeg samuti oluline tööstabiilsust mõjutav tegur.

Lisatud andmed näitavad, et katioonsed PAM-i lahused kontsentratsiooniga 0,25–0,5% võivad hakata näitama jõudluse halvenemist 24 tunni jooksul.

48 tunni pärast ületab viskoossuse kadu tavaliselt 10%.

Seetõttu ei ole ratsionaalsem tegutsemisviis suurte koguste ette valmistamine, vaid ettevalmistamis- ja vananemissüsteemide kavandamine lähtuvalt ühe vahetuse tegelikust tarbimisest.

Stabiilselt töötava muda veetustamise süsteemi puhul saab võimsust määrata järgmistel alustel:

Tunnipõhine PAM-i nõue × tööaeg vahetuse kohta

ettevalmistamise ja vanandamise paagi mõistliku mahu määramiseks.

Kui tehas vajab ettevalmistatud polümeerilahuseid pikemat aega säilitamiseks, tuleb selle aktiivsust kontrollida tegelike keeduklaasikatsetega ning ei tohiks lihtsalt eeldada, et pikem säilitusaeg ei mõjuta jõudlust.

XII. Kuidas ECOLINK TECHNOLOGY aitab optimeerida muda veetustamise lahendusi

Reoveepuhastite ja tööstusklientide jaoks on tõeliselt väärtuslik PAM-i pakkumine kaugemale kui pelgalt tootemudeli pakkumine.

ECOLINK TECHNOLOGY on spetsialiseerunud veepuhastuskemikaalidele ja veetöötlusseadmetele, pakkudes kõikehõlmavaid kaalutlusi alates toodete sobitamisest, tehnilisest toest ja proovide testimisest kuni seadmete projekteerimiseni, mis põhinevad kliendi tegelikel muda omadustel ja töötlemisprotsessidel.

sissekatioonne polüakrüülamiidmuda veetustamise projektide puhul soovitame klientidel esitada võimalikult täielikku tegevusteavet, näiteks:

Muda päritolu

Muda tüüp

Muda kuivaine sisaldus

Praegune PAM-i tüüp

Voolu laengu tihedus

Praegune molekulmass

Praegune annus

Lintfiltripressi või tsentrifuugi tüüpi

PAM preparaadi kontsentratsioon

Vananemise aeg

Praegune filtrikoogi kuivainesisaldus

Filtreerimise/tsentreerimise tingimused

Sellele alusele tuginedes saab erinevaid tootevalikuid proovide ja keeduklaasi testide abil veelgi võrrelda.

Klientidele, kes vajavad oma veepuhastussüsteemide edasist uuendamist, võib ECOLINK TECHNOLOGY pakkuda ka ühe{0}}kohaga lahendusi, mis hõlmavad nii veepuhastuskemikaale kui ka seadmeid, nagu reoveepuhastussüsteemid, STP/ETP, RO, UF ja EDI puhta vee süsteemid.

See kombineeritud teenus "kemikaalid + seadmed" aitab klientidel laiendada oma ulatust pelgalt kemikaalide hankimisest kuni kogu veepuhastusprotsessi optimeerimiseni.

XIII. Kokkuvõte: muda tõhusa veetustamise tuum on "sobivus", mitte lihtsalt rohkemate kemikaalide lisamine

Tõhusat muda veetustamist ei määra tavaliselt ükski parameeter eraldiseisvalt.

Lõplikku jõudlust tõeliselt mõjutavad tegurid on järgmised:

Muda omadused → Laengu tihedus → Molekulmass → PAM-i vorm → Valmistise kontsentratsioon → Vananemisaeg → Doseerimine → Segamistingimused → Veetustamise seadmed

Olmesetete puhul võivad mõnede primaarsete setete jaoks sobida keskmise -laenguga tooted 25–35%; tugevamate negatiivsete laengutega aktiivmudajäätmete puhul võib olla vajalik suurem katioonsus üle 40%.

Samal ajal vajavad pulbrilised tooted tavaliselt 30–60 minutit, samas kui emulsioon{2}} tüüpi tooted suudavad saavutada kiire hüdratsiooni 5–15 minutiga; pulbri preparaadi kontsentratsioon on tavaliselt 0,25–0,5%, emulsioonide toimeaine kontsentratsioon aga 0,1–0,5%.

Tsentrifugaalsete veetustamissüsteemide puhul on polümeeri tarbimine tavaliselt 10–20% suurem kui lintfiltripresside puhul; optimeerides tooteid ja ettevalmistustingimusi, võivad mõned tegevusprojektid saavutada 10–15% polümeeri kokkuhoidu.

Seetõttu on selle asemel, et toetuda pikaajalisele-fikseeritud mudelitele ja fikseeritud annustele, paremini-sobiva polümeeriprogrammi leidmine tegelike mudatestide abil.

ECOLINK TECHNOLOGY suudab pakkuda reoveepuhastitele ja tööstusklientidele põhjalikumaid lahenduskontseptsioone, mis keskenduvad veepuhastuskemikaalidele, tehnilisele toele, proovide testimisele ja veetöötlusseadmetele.