Катионски полиакриламид може побољшати ефикасност одводњавања муља

Систематска оптимизација перформанси одводњавања муља ПАМ-а, од карактеристика муља и густине пуњења до дозирања и припреме

У пречишћавању комуналних отпадних вода, пречишћавању индустријских отпадних вода и мешовитом третману отпадних вода, учинак одводњавања муља зависи не само од саме опреме за одводњавање, већ и уско од изборакатјонски полиакриламид (ЦПАМ), својства муља, густина пуњења, молекулска тежина, начин припреме и услови дозирања.

У стварном раду, чак и када се користи исти бренд или исти тип полимера, различити системи муља и даље могу показати значајне разлике у садржају чврстих честица филтерског колача, бистрини филтрата/центрата и потрошњи полимера. Приложени подаци показују да под одређеним радним условима, сувоћа филтерског колача може да се разликује за 16% и 22%, док оптимизација усклађивања производа кроз тестове чаша пружа прилику да се смањи употреба полимера за 10% до 15%.

Према томе, одводњавање муља није само питање „повећања дозе ПАМ-а“, већ је процес систематске оптимизације усредсређен на неутрализацију пуњења, формирање флокула, механичко одводњавање и усклађивање радних услова.

И. Зашто катјонски полиакриламид може побољшати одводњавање муља?

Честице муља обично носе одређени нето негативни површински набој, што узрокује да фине честице лако одржавају дисперговано стање, што отежава њихово природно таложење или ефикасно одводњавање путем механичке опреме.

Током процеса кондиционирања муља, катјонске групе у катјонском ПАМ-у могу да ступе у интеракцију са негативним наелектрисањем на површини честица муља, чиме се смањује електростатичко одбијање између честица.

Овај процес се једноставно може схватити као:

Неутрализација наелектрисања → Агрегација честица → Премошћавање полимера → Формирање флека → Ослобађање воде → Механичко одвођење воде

Катјонски полимери не само да смањују електростатичку стабилност између честица муља, већ њихови полимерни ланци такође могу истовремено да повежу више честица, узрокујући да првобитно фине и дисперговане честице муља формирају веће флокуле.

Веће флокуле обично показују јасније интерфејсе за одвајање чврсте{0}}течности, омогућавајући лакше ослобађање слободној води из структуре муља, чиме се побољшава ефикасност филтрирања или одводњавања центрифугирањем.

За одводњавање муља од катјонског полиакриламида, оно што је заиста важно није једноставно тежити вишим степеном катјонског набоја, већ проналажење производа који одговара површинском набоју муља и органском саставу.

ИИ. Густина наелектрисања је кључни параметар у одабиру катјонског ПАМ-а

Различити муљ захтева различите степене катјоничности

Густина наелектрисања катјонског полиакриламида може се схватити као удео катјонских мономерних јединица унутар полимерног ланца.

Према приложеним подацима, катјонски ПАМ се генерално може широко класификовати према катјоничности у:

Ниско пуњење: 10–20%

Средње пуњење: 20–40%

Високо пуњење:40–60% или више

Међутим, ови распони се не могу директно користити као једина основа за избор финалног производа. Током стварне употребе, валидација треба да се спроводи у комбинацији са пореклом муља, чврстим саставом, садржајем ЕПС, типом опреме и условима рада.

На пример, у третману комуналних отпадних вода, својства различитих муљева могу показати јасне разлике.

Примарни муљ обично садржи више таложних чврстих материја, има релативно другачији органски састав и може добро да реагује на полимере средњег{0}}набоја са катјонизмом од 25–35%.

Супротно томе, отпадни активни муљ садржи више микробних ћелија и екстрацелуларних полимерних супстанци (ЕПС), а негативно наелектрисање на површини честице може бити израженије, тако да обично захтева катјонитет већи од 40%.

За анаеробно дигестирани муљ, због већег удела финих честица и колоидних супстанци, такође могу бити потребни производи са већом густином наелектрисања, мада коначан избор ипак треба да се одреди путем тестова у чашама.

ИИИ. Избор ПАМ-а за различите типове муља не може бити приступ „једна-величина-одговара-свима“

Различити извори муља карактеришу различите хемијске композиције и структуре честица.

За индустријски муљ, селекција је још сложенија.

На пример, протеини, масти и органске материје у отпадној води од прераде хране могу изменити интеракцију између полимера и честица муља; док муљ минералног{0}}типа произведен у металопрерађивачкој индустрији може имати потпуно другачији састав честица.

Стога, у процесу одабира ПАМ-а за одводњавање индустријског муља, само позивање на производе који се тренутно користе у другим постројењима не даје нужно идентичне резултате.

Посебно у мешовитим комуналним{0}} индустријским отпадним водама, својства муља могу да варирају у зависности од годишњих доба, производног оптерећења и удела индустријске отпадне воде.

Студија случаја у прилогу показује да под одређеним радним условима, полимер са густином пуњења од 30% може добро да ради, али када се летње испуштање отпадних вода из прераде хране повећа и органско оптерећење се промени, учинак одводњавања оригиналног полимера може опасти.

Управо због тога мора се верификовати поклапање густине пуњења катјонског ПАМ-а коришћењем стварних узорака муља.

ИВ. Зашто се препоручују тестови на чаше?

Прелазак са „препоруке добављача“ на „стварну валидацију муља“

Не постоји јединствени фиксни ПАМ модел који се примењује на сва постројења у систему за третман муља.

Чак и ако два постројења за пречишћавање отпадних вода третирају исту врсту муља, разлике у квалитету воде, концентрацији муља, старости муља, неорганском садржају, ЕПС-у и опреми за одводњавање могу довести до различитих оптималних полимерних програма.

Стога, пре финализације производа, може се изабрати више производа са различитим густинама наелектрисања и молекуларном тежином за тестирање чаша.

Кључна запажања на која се треба фокусирати:

Брзина формирања флока

Величина флока

Флоц јачина

Бистрина супернатанта

Квалитет филтера или центрата

Филтрирајте садржај чврстих материја у колачу

Потрошња ПАМ-а по тони сувог муља

Идеалан производ није „што су веће флокуле, то боље“, већ пре онај који може да формира космиче под разумном дозом, који су структурно стабилни, имају добра својства дренаже и могу да издрже накнадно механичко смицање.

Приложени подаци показују да оптимизацијом густине пуњења и стварних радних услова кроз испитивање чаша, неке фабрике могу постићи смањење употребе полимера за 10% до 15%.

В. Како изабрати између праха и емулзије катјонског ПАМ-а?

Поред густине пуњења, облик производа такође утиче на свакодневни рад система за одводњавање муља.

1. Катионски полиакриламид у праху

Производи у праху имају компактно складиштење и практичан транспорт. У сувим, хладним условима складиштења, рок трајања може досећи и до две године.

Међутим, ПАМ у праху захтева следећу секвенцу пре употребе:

Влажење → дисперзија → растварање → старење → дозирање

Ако су процеси влажења и дисперзије лоше контролисани, могу се формирати нерастворене честице полимера, што доводи до смањења ефективног коришћења хемикалија и потенцијално повећаних оперативних проблема у систему за дозирање.

Подаци у прилогу указују да се у неким постројењима, услед непотпуног растварања праха, могу појавити нерастворене честице у мерним цевоводима, што доводи до пада стварне ефективне концентрације полимера за 20% или чак више.

Стога, нижа набавна цена за производе у праху не значи нужно да су укупни оперативни трошкови система нижи; системи припреме, рад и ефикасност растварања такође се морају узети у обзир.

2. Емулзиони катјонски полиакриламид

Емулзија ПАМ користи процес полимеризације вода-у-уљу, где се полимер распршује у угљоводоничном носачу у облику капљица величине микрона{2}}.

У поређењу са прашкастим производима, очигледна предност емулзионих производа је њихова већа брзина припреме.

У нормалним условима:

Емулзија ПАМ:Хидратација и спремност за употребу трају само око 5-15 минута.

ПАМ у праху:Обично је потребно 30-60 минута.

Стога, у системима са ограниченим капацитетом резервоара за старење, великим флуктуацијама у оптерећењу муља или потребом за брзим подешавањем хемијских концентрација, производи емулзије могу бити погоднији.

Међутим, емулзиони производи генерално захтевају пажњу на заштиту од ниских{0}температура против смрзавања, а време њиховог складиштења је релативно кратко, обично 6–12 месеци.

Сходно томе, одабир између прашкастог или емулзионог катјонског полиакриламида треба истовремено да узме у обзир трошкове набавке, услове транспорта, конфигурацију опреме, трошкове рада и-могућности припреме на лицу места, уместо да једноставно пореди цену по килограму производа.

ВИ. Какав утицај ПАМ молекуларна тежина има на флокулацију муља?

Молекуларна тежина катјонског ПАМ-а који се користи за одводњавање муља обично се креће од 6 милиона до 12 милиона.

Молекуларна тежина се односи на дужину полимерног ланца, а дужина ланца утиче на способност полимера да премости више честица муља.

Уопштено говорећи, дужи полимерни ланци могу да формирају веће флокуле, али то не значи да је већа молекулска тежина увек боља.

Ако су флокуле превише лабаве, могу се распасти при уласку у опрему{0}}са високим смицањем као што су центрифуге; ако је интензитет мешања превисок, то такође може довести до механичке деградације полимерних ланаца.

Стога, приликом одабира полимера за одводњавање муља, потребно је узети у обзир:

Густина пуњења + молекулска тежина + својства муља + услови мешања + опрема за одводњавање

уместо да посматрамо један технички параметар изоловано.

ВИИ. Зашто се ПАМ доза не може поправити?

Различита опрема за одводњавање захтева различите оптималне дозе

Оптимална доза катјонског полиакриламида је уско повезана са концентрацијом чврстих материја муља, површином честица, интензитетом мешања и опремом за механичко одводњавање.

Трачне филтер пресе и центрифугалне машине за одводњавање раде под различитим механизмима.

Смично дејство тракасте филтер пресе је обично ниже него код центрифуге, што омогућава да формиране флокуле буду релативно веће и лабавије.

Насупрот томе, центрифуге стварају јаче механичко смицање и центрифугалну силу током рада великих{0}}брзина, постављајући веће захтеве за чврстоћу флокула.

Приложени подаци показују да је за системе који третирају исти муљ, доза полимера за центрифугу обично 10% до 20% већа од оне у тракастој филтер преси, која се првенствено користи за побољшање структуре флока тако да може да издржи процес центрифугирања.

Према томе, не може се једноставно претпоставити да „потпуно исти муљ треба да користи потпуно исту дозу ПАМ-а“.

ВИИИ. Одговарајућа концентрација ПАМ припреме је подједнако важна

Чак и ако је хемикалија правилно одабрана, ако је процес припреме неразуман, крајњи ефекат одводњавања муља и даље може бити негативно погођен.

Типични распони припреме који су наведени у приложеним подацима су:

ПАМ у праху:0,25% до 0,5%

Активни састојак емулзије:0,1% до 0,5%

Током припреме, уверите се да је полимер потпуно навлажен, диспергован и хидриран и оставите довољно времена за старење да се полимерни ланци у потпуности развију.

За припрему средстава за одводњавање ПАМ муља, пумпање са великим смицањем{0}}мора се посебно избегавати.

Центрифугалне пумпе, пумпе са великим смицањем{0} или неразумни дизајн цевовода могу да доведу до пуцања полимерног ланца, чиме се смањује стварна ефективна молекулска тежина.

Стога је рационалнији приступ:

Потпуно растварање → Правилно старење → Ниско-Пренос смицања → Уједначено дозирање

а не само повећање интензитета механичког мешања.

ИКС. Како одредити да ли је ПАМ дозирање прикладно?

Након што су полимер и муљ темељно ступили у контакт, формирање флокула би генерално требало да се примети релативно брзо.

Приложени подаци показују да ако се флокуле појаве тек након 10-15 секунди, то може значити недовољну дозу или да ПАМ није у потпуности растворен.

Међутим, мора се избегавати и прекомерно{0}}дозирање.

Недовољно{0}}дозирање може проузроковати:

Фине честице не успевају да се адекватно флокулирају

Замућен филтрат или центрат

Већи садржај влаге у филтер колачу

Смањене перформансе одвајања чврстих{0}}течности

Прекомерно{0}}дозирање може да изазове:

Претерано гломазна флокула

Флоцс задржава више воде изнутра

Парадоксално смањен учинак одводњавања муља

Повећана потрошња ПАМ-а

Због тога, оптимална доза катјонског ПАМ-а треба да се одреди комбинацијом тестова чаше и тестирања опреме{0}}на лицу места.

Кс. Зашто је филтер колач и даље мокар након додавања ПАМ-а?

Ово је веома чест проблем на локацијама за одводњавање муља.

Ако деводирани филтер колач и даље садржи прекомерну влагу, не може се директно оценити као „лоши ПАМ учинак“.

Инспекција је потребна најмање из следећих праваца:

1. Недовољна доза

Ако је ПАМ неадекватан, фине честице не могу да формирају стабилне флокуле; они ће ући у шупљине филтерског колача и задржати више влаге.

У овом тренутку, доза се може постепено повећавати уз посматрање садржаја чврстих честица филтерског колача и квалитета филтрата.

2. Прекомерна доза

Прекомерна количина ПАМ-а може да формира превелике, претерано гломазне флокуле.

Иако флокуле изгледају велике, могу садржати велику количину воде изнутра, која се не ослобађа лако под механичким притиском.

3. Непотпуно растварање ПАМ-а

Ако део полимера није у потпуности растворен, стварна ефективна хемијска доза која учествује у флокулацији може бити нижа од теоријске дозе.

У овом тренутку треба проверити систем припреме, процес влажења и време старења.

4. Решавање-питања квалитета воде

Тврда вода са високим нивоом калцијума или магнезијума може утицати на процес хидратације полимера.

Због тога, када дође до абнормалних резултата одводњења, инспекције треба истовремено да обухвате хемикалије, муљ,{0}}допунску воду и опрему, а не само прилагођавање дозе ПАМ-а.

КСИ. Колико дуго се припремљени катјонски ПАМ раствори могу чувати?

За припремљена ПАМ решења, време складиштења је такође важан фактор који утиче на оперативну стабилност.

Приложени подаци указују на то да катјонски ПАМ раствори у концентрацији од 0,25%–0,5% могу почети да показују деградацију перформанси у року од 24 сата.

Након 48 сати, губитак вискозности обично прелази 10%.

Стога, рационалнији оперативни приступ није припремање великих количина унапред, већ пројектовање система припреме и старења на основу стварне потрошње једне смене.

За стабилан систем за одводњавање муља, капацитет се може одредити на основу:

Захтев за ПАМ по сату × време рада по смени

да се одреди разумна припрема и капацитет резервоара за старење.

Ако постројење треба да складишти припремљене растворе полимера на дужи период, његова активност мора бити верификована кроз стварне тестове чаше, и не треба једноставно претпоставити да дуже време складиштења неће имати утицаја на перформансе.

КСИИ. Како ЕЦОЛИНК ТЕХНОЛОГИЈА помаже у оптимизацији решења за одводњавање муља

За постројења за пречишћавање отпадних вода и индустријске клијенте, заиста драгоцена ПАМ понуда превазилази само обезбеђивање модела производа.

ЕЦОЛИНК ТЕЦХНОЛОГИ је специјализована за хемикалије за третман воде и опрему за третман воде, нудећи свеобухватна разматрања у распону од усклађивања производа, техничке подршке и тестирања узорака до дизајна опреме на основу стварних карактеристика муља и процеса третмана клијента.

Инкатјонски полиакриламидпројекте одводњавања муља, препоручујемо да клијенти дају што је могуће потпуније оперативне информације, као што су:

Порекло муља

Тип муља

Садржај чврстих материја муља

Тренутни ПАМ тип

Густина струје наелектрисања

Тренутна молекулска тежина

Тренутна доза

Трачна филтер преса или тип центрифуге

Концентрација препарата ПАМ

Време старења

Тренутни садржај чврсте супстанце филтер колача

Услови филтрирања/центрирања

На основу ове основе, различите опције производа се могу даље поредити кроз узорке и тестове чаше.

За клијенте који захтевају даљу надоградњу својих система за пречишћавање воде, ЕЦОЛИНК ТЕЦХНОЛОГИ такође може да пружи-решења на једном месту која обухватају хемикалије и опрему за пречишћавање воде, као што су системи за пречишћавање отпадних вода, СТП/ЕТП, РО, УФ и ЕДИ системи чисте воде.

Ова комбинована услуга „хемикалије + опрема“ помаже клијентима да прошире свој обим од пуке набавке хемикалија до оптимизације целог процеса пречишћавања воде.

КСИИИ. Резиме: Срж ефикасног одводњавања муља је „усклађивање“, а не само додавање још хемикалија

Ефикасно одводњавање муља се обично не одређује изоловано ни једним параметром.

Фактори који заиста утичу на крајњи учинак укључују:

Својства муља → Густина пуњења → Молекуларна тежина → ПАМ облик → Концентрација припреме → Време старења → Дозирање → Услови мешања → Опрема за одводњавање

За општински муљ, производи средњег{0}}напуњености од 25%–35% могу бити погодни за неке примарне муље; за отпадни активни муљ са јачим негативним наелектрисањем може бити потребна већа катјоничност изнад 40%.

Истовремено, производи у праху углавном захтевају 30-60 минута времена за припрему, док производи типа емулзије- могу постићи брзу хидратацију у року од 5-15 минута; Концентрација препарата у праху је типично 0,25%-0,5%, док је концентрација активног састојка за емулзије 0,1%-0,5%.

За центрифугалне системе за одводњавање, потрошња полимера је типично 10% до 20% већа од оне за тракасте филтер пресе; оптимизацијом производа и услова припреме, неки оперативни пројекти могу постићи уштеду полимера од 10% до 15%.

Због тога, уместо да се дугорочно- ослањате на фиксне моделе и фиксне дозе, далеко је ефикасније проналажење-полимерног програма који се боље подудара са стварним тестирањем муља.

ЕЦОЛИНК ТЕЦХНОЛОГИ може да обезбеди постројењима за пречишћавање отпадних вода и индустријским клијентима свеобухватније концепте решења усредсређених на хемикалије за пречишћавање воде, техничку подршку, тестирање узорака и опрему за третман воде.