Kationinen polyakryyliamidi voi parantaa lietteen vedenpoistotehokkuutta

PAM:n lietteen vedenpoiston järjestelmällinen optimointi lietteen ominaisuuksista ja panostiheydestä annostukseen ja valmistukseen

Kunnallisjätevesien käsittelyssä, teollisuuden jäteveden käsittelyssä ja sekajätevesien käsittelyssä lietteen vedenpoistoteho ei riipu pelkästään vedenpoistolaitteistosta, vaan myös tiiviisti valinnasta.Kationinen polyakryyliamidi (CPAM), lietteen ominaisuudet, varaustiheys, molekyylipaino, valmistusmenetelmä ja annostusolosuhteet.

Varsinaisessa käytössä, vaikka käytettäisiin samaa merkkiä tai samantyyppistä polymeeriä, eri lietejärjestelmillä voi silti olla merkittäviä eroja suodatinkakun kiintoainepitoisuudessa, suodoksen/tiivisteen kirkkaudessa ja polymeerin kulutuksessa. Oheiset tiedot osoittavat, että tietyissä käyttöolosuhteissa suodatinkakun kuivuus voi poiketa 16 % ja 22 %, kun taas tuotteiden yhteensopivuuden optimointi dekantterilasitesteillä antaa mahdollisuuden vähentää polymeerin käyttöä 10 % - 15 %.

Siksi lietteen vedenpoisto ei ole pelkästään "PAM-annoksen lisääminen", vaan pikemminkin järjestelmällinen optimointiprosessi, joka keskittyy varauksen neutralointiin, flokkien muodostumiseen, mekaaniseen vedenpoistoon ja käyttöolosuhteiden yhteensovittamiseen.

I. Miksi kationinen polyakryyliamidi voi parantaa lietteen vedenpoistoa?

Lietehiukkasilla on tyypillisesti tietty negatiivinen nettovaraus, mikä saa hienot hiukkaset helposti säilyttämään dispergoituneen tilan, jolloin niitä on vaikea laskea luonnollisesti tai poistaa vettä tehokkaasti mekaanisten laitteiden avulla.

Lietteen käsittelyprosessin aikana kationisen PAM:n kationiset ryhmät voivat olla vuorovaikutuksessa lietehiukkasten pinnalla olevien negatiivisten varausten kanssa, mikä vähentää hiukkasten välistä sähköstaattista hylkimistä.

Tämä prosessi voidaan ymmärtää yksinkertaisesti seuraavasti:

Varauksen neutralointi → Hiukkasten aggregaatio → Polymeerisilta → Flokkimuodostus → Veden vapautuminen → Mekaaninen vedenpoisto

Kationiset polymeerit eivät ainoastaan ​​vähennä lietehiukkasten välistä sähköstaattista stabiilisuutta, vaan niiden polymeeriketjut voivat myös yhdistää useita hiukkasia samanaikaisesti, jolloin alun perin hienojakoiset ja dispergoidut lietehiukkaset muodostavat suurempia flokkeja.

Suuremmissa höytälöissä on tavallisesti selkeämmät kiinteän{0}}nesteen erotusrajapinnat, mikä mahdollistaa vapaan veden vapautumisen helpommin lietteen rakenteesta, mikä parantaa suodatuksen tai sentrifugoinnin vedenpoistotehokkuutta.

Kationisen polyakryyliamidilietteen vedenpoistossa todella tärkeää ei ole vain pyrkiä korkeampaan kationiseen varaukseen, vaan pikemminkin löytää tuote, joka vastaa lietteen pintavarausta ja orgaanista koostumusta.

II. Varaustiheys on avainparametri kationisen PAM:n valinnassa

Erilainen liete vaatii eri astetta kationisuutta

Kationisen polyakryyliamidin varaustiheys voidaan ymmärtää kationisten monomeeriyksiköiden osuutena polymeeriketjussa.

Liitteenä olevien tietojen mukaan kationinen PAM voidaan yleisesti luokitella kationisyyden mukaan:

Pieni maksu: 10–20%

Keskimääräinen lataus: 20–40%

Korkea lataus:40-60 % tai enemmän

Näitä sarjoja ei kuitenkaan voida käyttää suoraan lopullisen tuotteen valinnan perustana. Varsinaisen käytön aikana validointi tulee tehdä yhdessä lietteen alkuperän, kiinteän koostumuksen, EPS-pitoisuuden, laitetyypin ja käyttöolosuhteiden kanssa.

Esimerkiksi kunnallisessa jätevesien käsittelyssä eri lietteiden ominaisuuksissa voi olla selkeitä eroja.

Primääriliete sisältää tyypillisesti enemmän laskeutuvia kiinteitä aineita, sillä on suhteellisen erilainen orgaaninen koostumus ja se voi reagoida hyvin keskimääräisiin -varauspolymeereihin, joiden kationisuus on 25–35 %.

Sitä vastoin jäteaktiiviliete sisältää enemmän mikrobisoluja ja solunulkoisia polymeeriaineita (EPS), ja negatiivinen varaus hiukkasen pinnalla voi olla selvempi, mikä vaatii tyypillisesti yli 40 %:n kationisuutta.

Anaerobisesti mädätetylle lieteelle voidaan myös vaatia suuremman pienhiukkasten ja kolloidisten aineiden osuuden vuoksi tuotteita, joilla on korkeampi varaustiheys, vaikka lopullinen valinta tulisi silti määrittää dekantterilasitesteillä.

III. PAM-valinta erityyppisille lieteille ei voi olla "yksi-koko-sopiva-kaikki" -lähestymistapa

Eri lietteiden kemialliset koostumukset ja hiukkasrakenteet ovat erilaisia.

Teollisuuden lietteen valinta on vielä monimutkaisempaa.

Esimerkiksi proteiinit, rasvat ja orgaaninen aines elintarviketeollisuuden jätevesissä voivat muuttaa polymeerin ja lietteen hiukkasten välistä vuorovaikutusta; kun taas metallinjalostusteollisuuden tuottama mineraali{0}}tyyppinen liete voi sisältää täysin erilaisen hiukkaskoostumuksen.

Siksi teollisen lietteen vedenpoistoon valittaessa PAM:ia pelkkä viittaus muiden laitosten tällä hetkellä käyttämiin tuotteisiin ei välttämättä tuota samanlaisia ​​tuloksia.

Lietteen ominaisuudet voivat vaihdella vuodenaikojen, tuotantokuormituksen ja teollisuusjäteveden osuuden mukaan erityisesti yhdyskunta-sekateollisuuden jätevesissä.

Oheinen tapaustutkimus osoittaa, että tietyissä käyttöolosuhteissa polymeeri, jonka varaustiheys on 30 %, voi toimia hyvin, mutta kun kesän elintarviketeollisuuden jätevesipäästöt lisääntyvät ja orgaaninen kuormitus muuttuu, alkuperäisen polymeerin vedenpoistokyky voi heikentyä.

Juuri tästä syystä kationisen PAM-varaustiheyden vastaavuus on tarkistettava todellisilla lietenäytteillä.

IV. Miksi dekantterilasitestejä suositellaan?

Siirtyminen "toimittajasuosituksesta" "todelliseen lietteen validointiin"

Ei ole olemassa yhtä kiinteää PAM-mallia, joka soveltuisi kaikkiin lietteenkäsittelyjärjestelmän laitoksiin.

Vaikka kaksi jätevedenpuhdistamoa käsittelee samantyyppistä lietettä, erot tuloveden laadussa, lietepitoisuudessa, lietteen iässä, epäorgaanisissa aineissa, EPS:ssä ja vedenpoistolaitteistossa voivat johtaa erilaisiin optimaalisiin polymeeriohjelmiin.

Siksi ennen tuotteen viimeistelyä dekantterilasitestaukseen voidaan valita useita tuotteita, joilla on eri varaustiheydet ja molekyylipainot.

Tärkeimmät huomiot, joihin kannattaa keskittyä:

Flokin muodostumisnopeus

Floc koko

Flokin vahvuus

Supernatantti kirkkaus

Suodata tai keskitä laatu

Suodata kakun kiintoainepitoisuus

PAM-kulutus kuivaa lietetonnia kohden

Ihanteellinen tuote ei ole "mitä isompi flokki, sitä parempi", vaan sellainen, joka voi muodostaa kohtuullisella annoksella flokkeja, jotka ovat rakenteellisesti stabiileja, joilla on hyvät vedenpoistoominaisuudet ja jotka kestävät myöhempää mekaanista leikkausta.

Oheiset tiedot osoittavat, että optimoimalla varaustiheys ja todelliset käyttöolosuhteet dekantterilasitestien avulla, jotkut kasvit voivat vähentää polymeerin käyttöä 10–15 prosenttia.

V. Kuinka valita jauheen ja emulsion välillä kationinen PAM?

Panostiheyden lisäksi tuotteen muoto vaikuttaa lietteen vedenpoistojärjestelmän päivittäiseen toimintaan.

1. Jauhe Kationinen polyakryyliamidi

Jauhetuotteissa on kompakti säilytys ja kätevä kuljetus. Kuivissa ja viileissä säilytysolosuhteissa säilyvyys voi olla jopa kaksi vuotta.

PAM-jauhe vaatii kuitenkin seuraavan järjestyksen ennen käyttöä:

Kostutus → Dispersio → Liukeneminen → Vanheneminen → Annostelu

Jos kostutus- ja dispergointiprosessit ovat huonosti hallittuja, voi muodostua liukenemattomia polymeerihiukkasia, mikä johtaa tehokkaan kemikaalien käytön vähenemiseen ja mahdollisesti lisää annostelujärjestelmän toimintaongelmia.

Liitteenä olevat tiedot osoittavat, että joissakin laitoksissa jauheen epätäydellisen liukenemisen vuoksi annosteluputkiin saattaa ilmaantua liukenemattomia hiukkasia, jolloin todellinen efektiivinen polymeeripitoisuus laskee 20 % tai jopa enemmän.

Siksi jauhetuotteiden alhaisempi ostohinta ei välttämättä tarkoita, että järjestelmän kokonaiskäyttökustannukset ovat alhaisemmat; Valmistusjärjestelmät, työvoima ja liukenemistehokkuus on myös otettava huomioon.

2. Emulsio Kationinen polyakryyliamidi

Emulsio PAM hyödyntää vesi{0}}öljyssä-polymerointiprosessia, jossa polymeeri dispergoidaan hiilivetykantoaineeseen mikronin-kokoisten pisaroiden muodossa.

Jauhetuotteisiin verrattuna emulsiotuotteiden selvä etu on nopeampi valmistusnopeus.

Normaaleissa olosuhteissa:

Emulsio PAM:Nesteytys ja käyttövalmius kestää vain noin 5-15 minuuttia.

PAM-jauhe:Yleensä kestää 30–60 minuuttia.

Siksi emulsiotuotteet voivat olla kätevämpiä järjestelmissä, joissa vanhenemissäiliön kapasiteetti on rajoitettu, lietekuormituksen suuret vaihtelut tai tarve säätää nopeaa kemiallisten pitoisuuksien säätöä.

Emulsiotuotteet vaativat kuitenkin yleensä huomiota alhaisen-lämpötilojen pakkassuojaan, ja niiden säilyvyysaika on suhteellisen lyhyt, tyypillisesti 6–12 kuukautta.

Tästä syystä valittaessa kationisen jauhe- tai emulsiopolyakryyliamidin välillä tulee ottaa huomioon hankintakustannukset, kuljetusolosuhteet, laitteiston kokoonpano, työvoimakustannukset ja{0}}paikan päällä tehtävät valmistelut samanaikaisesti sen sijaan, että verrattaisiin vain tuotteen kilohintaa.

VI. Mikä vaikutus PAM:n molekyylipainolla on lietteen flokkulaatioon?

Lietteen vedenpoistoon käytetyn kationisen PAM:n molekyylipaino vaihtelee tyypillisesti 6 miljoonasta 12 miljoonaan.

Molekyylipaino liittyy polymeeriketjun pituuteen, ja ketjun pituus vaikuttaa polymeerin kykyyn yhdistää useita lietehiukkasia.

Yleisesti ottaen pidemmät polymeeriketjut voivat muodostaa suurempia flokkeja, mutta tämä ei tarkoita, että suurempi molekyylipaino olisi aina parempi.

Jos flokit ovat liian löysät, ne voivat hajota joutuessaan suuren{0}}leikkausvoiman laitteisiin, kuten sentrifugeihin. jos sekoitusintensiteetti on liian korkea, se voi myös johtaa polymeeriketjujen mekaaniseen hajoamiseen.

Siksi valittaessa polymeerejä lietteen vedenpoistoon on otettava huomioon:

Panoksen tiheys + molekyylipaino + lietteen ominaisuudet + sekoitusolosuhteet + vedenpoistolaitteet

sen sijaan, että tarkastellaan yksittäistä teknistä parametria erikseen.

VII. Miksi PAM-annosta ei voida vahvistaa?

Erilaiset vedenpoistolaitteet vaativat erilaisia ​​optimaalisia annostuksia

Kationisen polyakryyliamidin optimaalinen annostus liittyy läheisesti lietteen kiintoainepitoisuuteen, hiukkasten pinta-alaan, sekoitusintensiteettiin ja mekaaniseen vedenpoistolaitteistoon.

Hihnasuodatinpuristimet ja keskipakoisvedenpoistokoneet toimivat eri mekanismeilla.

Hihnasuodatinpuristimen leikkausvaikutus on tyypillisesti pienempi kuin sentrifugin, jolloin muodostuneet höytäleet ovat suhteellisen suurempia ja löysempiä.

Sitä vastoin sentrifugit luovat voimakkaamman mekaanisen leikkausvoiman ja keskipakovoiman korkean nopeuden{0}}käytön aikana, mikä asettaa korkeampia vaatimuksia flokkilujuudelle.

Oheiset tiedot osoittavat, että järjestelmissä, joissa käsitellään samaa lietettä, polymeeriannos sentrifugille on tyypillisesti 10–20 % suurempi kuin hihnasuodatinpuristimessa, jota käytetään ensisijaisesti flokkirakenteen parantamiseen, jotta se kestää sentrifugointiprosessin.

Siksi ei voida yksinkertaisesti olettaa, että "täsmälleen saman lietteen tulisi käyttää täsmälleen samaa PAM-annostusta".

VIII. Oikea PAM-valmisteen keskittyminen on yhtä tärkeää

Vaikka kemikaali on valittu oikein, jos valmistusprosessi on kohtuuton, lopullinen lietteen vedenpoistovaikutus voi silti vaikuttaa haitallisesti.

Tyypilliset liitteenä olevissa tiedoissa esitetyt valmistusalueet ovat:

PAM-jauhe:0,25–0,5 %

Emulsion aktiivinen ainesosa:0,1–0,5 %

Varmista valmistuksen aikana, että polymeeri on täysin kastunut, dispergoitunut ja hydratoitunut, ja anna riittävästi vanhenemisaikaa, jotta polymeeriketjut avautuvat täysin.

PAM-lietteen vedenpoistoaineiden valmistuksessa on erityisesti vältettävä korkea{0}}leikkausvoiman pumppausta.

Keskipakopumput, suuren{0}}leikkausvoiman pumput tai kohtuuttomat putkilinjat voivat aiheuttaa polymeeriketjun katkeamisen, mikä pienentää todellista tehollista molekyylipainoa.

Siksi järkevämpi lähestymistapa on:

Täysi liukeneminen → Oikea vanheneminen → Matala-leikkaussiirto → Tasainen annostelu

sen sijaan, että vain lisäämään mekaanisen sekoituksen voimakkuutta.

IX. Kuinka määrittää, onko PAM-annostelu sopiva?

Sen jälkeen kun polymeeri ja liete on saatettu perusteellisesti kosketukseen, flokkien muodostumisen tulisi yleensä olla havaittavissa suhteellisen nopeasti.

Liitteenä olevat tiedot osoittavat, että jos hiutaleita ilmaantuu vasta 10–15 sekunnin kuluttua, se voi viitata riittämättömään annokseen tai siihen, että PAM ei ole täysin liuennut.

Yliannostusta- on kuitenkin myös vältettävä.

Aliannostelu- voi aiheuttaa:

Hienot hiukkaset eivät flokkuloidu riittävästi

Samea suodos tai konsentraatti

Suodatinkakun korkeampi kosteuspitoisuus

Heikentynyt kiintoaine{0}}nesteen erotuskyky

Yliannostus- voi aiheuttaa:

Liian isoja flokkeja

Flokot vangitsevat enemmän vettä sisäisesti

Paradoksaalisesti heikentynyt lietteen vedenpoistoteho

Lisääntynyt PAM-kulutus

Siksi optimaalinen kationinen PAM-annos tulee määrittää dekantterilasitestien ja paikan päällä suoritettavien laitteiden testauksen avulla.

X. Miksi suodatinkakku on edelleen märkä PAM:n lisäämisen jälkeen?

Tämä on hyvin yleinen ongelma lietteen vedenpoistopaikoilla.

Jos vedestä poistettu suodatinkakku sisältää edelleen liikaa kosteutta, sitä ei voida suoraan arvioida "huonoksi PAM-suorituskyvyksi".

Tarkastus vaaditaan ainakin seuraavista suunnista:

1. Riittämätön annostus

Jos PAM on riittämätön, hienot hiukkaset eivät voi muodostaa stabiileja flokkeja; ne joutuvat suodatinkakun tyhjiin ja säilyttävät enemmän kosteutta.

Tässä vaiheessa annostusta voidaan nostaa asteittain samalla kun tarkkaillaan suodatinkakun kiintoainepitoisuutta ja suodoksen laatua.

2. Liiallinen annostus

Liiallinen PAM voi muodostaa ylisuuria, liian isoja flokkeja.

Vaikka hiutaleet näyttävät suurilta, ne voivat sisältää sisäisesti suuren määrän vettä, joka ei vapaudu helposti mekaanisen paineen vaikutuksesta.

3. Epätäydellinen PAM:n hajoaminen

Jos osa polymeeristä ei ole täysin liuennut, todellinen tehokas kemiallinen annos, joka osallistuu flokkulaatioon, voi olla pienempi kuin teoreettinen annos.

Tässä vaiheessa valmistelujärjestelmä, kostutusprosessi ja vanhentamisaika on tarkastettava.

4. Korjaa-veden laatuongelmia

Kova vesi, jossa on korkea kalsium- tai magnesiumpitoisuus, voi vaikuttaa polymeerin hydraatioprosessiin.

Siksi, kun vedenpoistotuloksia esiintyy epänormaaleja, tarkastuksissa tulisi samanaikaisesti kattaa kemikaalit, liete, täyttövesi ja laitteet sen sijaan, että säädettäisiin vain PAM-annostusta.

XI. Kuinka kauan valmistettuja kationisia PAM-liuoksia voidaan säilyttää?

Valmistetuissa PAM-ratkaisuissa säilytysaika on myös tärkeä toimintavakauteen vaikuttava tekijä.

Oheiset tiedot osoittavat, että kationiset PAM-liuokset, joiden pitoisuus on 0,25–0,5 %, voivat alkaa heikentää suorituskykyä 24 tunnin kuluessa.

48 tunnin kuluttua viskositeetin menetys ylittää tyypillisesti 10 %.

Siksi järkevämpi toimintatapa ei ole valmistaa suuria määriä etukäteen, vaan pikemminkin suunnitella esikäsittely- ja vanhentamisjärjestelmät yhden työvuoron todellisen kulutuksen perusteella.

Vakaasti toimivassa lietteen vedenpoistojärjestelmässä kapasiteetti voidaan määrittää seuraavien perusteella:

Tuntikohtainen PAM-vaatimus × Toiminta-aika per vuoro

kohtuullisen valmistelu- ja vanhentamissäiliön tilavuuden määrittämiseksi.

Jos laitoksen on varastoitava valmistettuja polymeeriliuoksia pitkiä aikoja, sen aktiivisuus on varmistettava oikeilla dekantterilasitesteillä, eikä pidä olettaa, että pidemmät varastointiajat eivät vaikuta suorituskykyyn.

XII. Kuinka ECOLINK TECHNOLOGY auttaa optimoimaan lietteen vedenpoistoratkaisuja

Jätevedenkäsittelylaitoksille ja teollisuusasiakkaille todella arvokas PAM-tarjonta on muutakin kuin pelkkä tuotemalli.

ECOLINK TECHNOLOGY on erikoistunut vedenkäsittelykemikaaleihin ja vedenkäsittelylaitteisiin, ja se tarjoaa kokonaisvaltaisia ​​näkökohtia tuotteiden yhteensovittamisesta, teknisestä tuesta ja näytetestauksesta aina asiakkaan todellisiin lietteen ominaisuuksiin ja käsittelyprosesseihin perustuvaan laitesuunnitteluun.

sisäänkationinen polyakryyliamidilietteen vedenpoistoprojekteissa suosittelemme, että asiakkaat toimittavat mahdollisimman täydelliset käyttötiedot, kuten:

Lietteen alkuperä

Lietteen tyyppi

Lietteen kiintoainepitoisuus

Nykyinen PAM-tyyppi

Virran lataustiheys

Nykyinen molekyylipaino

Nykyinen annostus

Hihnasuodatinpuristin tai sentrifugityyppi

PAM-valmisteen pitoisuus

Ikääntymisen aika

Suodatinkakun nykyinen kiintoainepitoisuus

Suodatus/keskittoolosuhteet

Tämän perustan pohjalta eri tuotevaihtoehtoja voidaan verrata edelleen näytteiden ja dekantterilasitestien avulla.

Asiakkaille, jotka tarvitsevat lisäpäivityksiä vedenkäsittelyjärjestelmiinsä, ECOLINK TECHNOLOGY voi myös tarjota keskitetysti{0}}ratkaisuja, jotka kattavat sekä vedenkäsittelykemikaalit että -laitteet, kuten jätevedenkäsittelyjärjestelmät, STP/ETP-, RO-, UF- ja EDI-puhdasvesijärjestelmät.

Tämä yhdistetty "kemikaalit + laitteet" -palvelu auttaa asiakkaita laajentamaan toimialaansa pelkästä kemikaalien hankinnasta koko vedenkäsittelyprosessin optimointiin.

XIII. Yhteenveto: Tehokkaan lietteen vedenpoiston ydin on "sopiva", ei vain lisää kemikaaleja

Tehokasta lietteen vedenpoistoa ei tyypillisesti määritä mikään yksittäinen parametri erikseen.

Tekijöitä, jotka todella vaikuttavat lopulliseen suorituskykyyn, ovat:

Lietteen ominaisuudet → Panoksen tiheys → Molekyylipaino → PAM-muoto → Valmistuspitoisuus → Vanhentamisaika → Annostus → Sekoitusolosuhteet → Vedenpoistolaitteet

Yhdyskuntalietteelle 25–35 %:n keskilataustuotteet voivat sopia joillekin primäärilietteille. aktiivilietejätteelle, jolla on voimakkaammat negatiiviset varaukset, saatetaan vaatia korkeampaa, yli 40 %:n kationisuutta.

Samanaikaisesti jauhetuotteet vaativat yleensä 30–60 minuutin valmistusajan, kun taas emulsio{2}}tyyppiset tuotteet voivat saavuttaa nopean kosteutuksen 5–15 minuutissa; jauhevalmisteen pitoisuus on tyypillisesti 0,25–0,5 %, kun taas emulsioiden tehoainepitoisuus on 0,1–0,5 %.

Keskipakoisissä vedenpoistojärjestelmissä polymeerin kulutus on tyypillisesti 10–20 % suurempi kuin hihnasuodatinpuristimien; Optimoimalla tuotteita ja valmistusolosuhteita joissakin käyttöprojekteissa voidaan saavuttaa 10–15 % polymeerisäästöjä.

Sen sijaan, että luottaisit pitkällä aikavälillä-kiinteisiin malleihin ja kiinteisiin annoksiin, paremmin-yhteensopivan polymeeriohjelman löytäminen todellisen lietetestauksen avulla on paljon tehokkaampaa.

ECOLINK TECHNOLOGY voi tarjota jätevedenkäsittelylaitoksille ja teollisuusasiakkaille kattavampia ratkaisukonsepteja, jotka keskittyvät vedenkäsittelykemikaaleihin, tekniseen tukeen, näytetestaukseen ja vedenkäsittelylaitteisiin.