Руководство по анионным полиакриламидным флокулянтам для очистки воды

Почему анионные полиакриламидные флокулянты важны при очистке воды

На реальных заводах стабильное осветление редко достигается только за счет «большего количества химии» — оно достигается за счет создания хлопьев, которые достаточно прочны, чтобы оседать, всплывать или фильтроваться в реальных гидравлических условиях и условиях сдвига. Как производитель и поставщик анионного полиакриламида (APAM), мы видим одну и ту же картину при предварительной очистке питьевой воды, промышленных сточных водах и обезвоживании осадка: когда сорт полимера и метод подачи соответствуют воде, сепарация улучшается, а нагрузка на выходе становится более предсказуемой.

Анионные полиакриламидные флокулянты для очистки воды чаще всего выбираются, когда требуется эффективное связывание взвешенных веществ, улучшенное осаждение или улучшенная фильтруемость, особенно после того, как неорганический коагулянт (такой как квасцы, соли железа или ПАУ) дестабилизировал коллоиды. На практике APAM обычно применяется для:

• Осветление (уменьшение мутности), когда мелкие частицы сопротивляются осаждению
• Промышленные сточные воды с высоким содержанием взвешенных веществ (SS), требующие более быстрого разделения твердой и жидкой фаз.
• Сгущение и обезвоживание осадка, когда необходимо улучшить сухость кека и прозрачность фильтрата.
• Потоки добычи и переработки полезных ископаемых (хвосты/промытая руда), где скорость осаждения и прозрачность перелива повышают производительность.

Основная ценность заключается не в том, что «один полимер подходит всем», а в контролируемом подходе к выбору и дозировке. Остальная часть этого руководства посвящена тому, как мы помогаем клиентам выбирать и запускать APAM, чтобы производительность была повторяемой, а не случайной.

Как флокуляция APAM работает на практике

Преодоление обычно является основным фактором

В большинстве установок водоочистки APAM действует главным образом за счет образования полимерных мостиков: длинные цепи адсорбируются на поверхности частиц и соединяют несколько частиц в более крупные и более осаждаемые хлопья. Вот почему молекулярная масса и способ гидратации полимера имеют такое же значение, как и метка «анионный».

Эффекты заряда зависят от воды и стадии коагулянта.

Анионный заряд помогает APAM взаимодействовать с положительно заряженными участками, созданными во время коагуляции или присутствующими на определенных твердых веществах. Во многих осветлителях наилучшие результаты достигаются при использовании двухэтапной концепции: (1) коагулянт дестабилизирует и образует микрохлопья, затем (2) APAM превращает эти микрохлопья в прочные хлопья, которые эффективно разделяются.

С точки зрения управления производительность APAM следует рассматривать как баланс между тремя переменными:

• Свойства полимера (молекулярная масса, плотность заряда, форма)
• Химия воды (pH, соленость, температура, органическая нагрузка, СС)
• Условия процесса (энергия смешивания, точка дозы, время удерживания, сдвиг)

Если какой-либо из этих параметров не соответствует — например, из-за чрезмерного сдвига полимера в точке подачи — вы можете потерять прочность хлопьев, даже если для бумаги выбран «правильный» сорт.

Выбор подходящего анионного полиакриламидного флокулянта

Когда клиенты просят нас порекомендовать марку APAM, мы начинаем с сопоставления желаемого результата (скорость осаждения, прозрачность перелива, сухость обезвоживающего кека, прозрачность фильтрата) с вашим профилем воды (SS, тип частиц, pH, температура, соленость и использование коагулянта). Затем мы сужаем варианты с помощью трех практичных «ручек».

Порошок против эмульсии: практическое решение

И порошок, и эмульсия могут дать отличные результаты, если их правильно приготовить. Многие клиенты предпочитают порошок там, где важна эффективность хранения и транспортировки и где уже есть надежные системы восстановления. Другие предпочитают эмульсию для более быстрого запуска и упрощения непрерывного дозирования. В нашем производственном портфолио мы поставляем обе формы с разными уровнями заряда и молекулярной массой; Если вы хотите просмотреть предлагаемые нами форматы, вы можете обратиться к наша страница о порошке анионного полиакриламида и наша страница об анионной полиакриламидной эмульсии .

В качестве эталона наша серия эмульсий APAM охватывает широкий диапазон молекулярных масс (обычно 6–25 миллионов ) со стабильным содержанием сухих веществ (часто ≥33% ), который поддерживает эффективное дозирование в системах очистки сточных вод, когда предпочтение отдается компактному химическому следу.

Тестирование и дозировка банок: рекомендуемый нами рабочий процесс

Дозировку APAM невозможно надежно «угадать» по одному параметру воды. Самый быстрый путь к стабильной рабочей точке — это испытание в банке, имитирующее последовательность коагуляции/флокуляции и сдвиг. Обычно мы рекомендуем короткий структурированный тест, который определяет как лучший уровень, так и окно наилучшей дозы.

Простая последовательность тестирования jar

1. Приготовьте свежий раствор полимера в 0,05–0,2% (мас./мас.), поэтому ошибки разведения не влияют на результаты.
2. Если вы используете неорганический коагулянт, сначала добавьте его и быстро перемешивайте в течение 30–60 секунд до образования микрохлопьев.
3. Добавьте APAM в разных дозах по стаканам (например, градиент от низкого к высокому).
4. Аккуратно перемешивайте в течение 2–5 минут, чтобы вырастить хлопья, не разрушая их.
5. Прекратите смешивание и обратите внимание на размер хлопьев, скорость осаждения, прозрачность надосадочной жидкости и силу хлопьев.
6. Выберите лучшее «окно дозы», а не просто одну точку, а затем проверьте фактическую точку подачи и расход.

Начальные диапазоны доз, которые можно использовать в качестве практического первого прохода.

Каждый сайт индивидуален, но когда клиентам нужен первоначальный план тестирования, мы часто начинаем с этих диапазонов, а затем уточняем их с помощью jar-тестирования:

• Разъяснение после коагуляции: 0,1–1,0 мг/л как активный полимер
• Промышленные сточные воды с высокой SS: 0,5–5,0 мг/л как активный полимер
• Подготовка осадка для обезвоживания: 1–10 г/кг сухие твердые вещества в качестве диапазона скрининга (оптимизировать на основе целевых показателей осадка/фильтрата)

Ключевой момент: передозировка может быть столь же вредной, как и недостаточная. Избыток полимера может привести к образованию «жирных» или повторно стабилизированных хлопьев, которые плохо оседают и загрязняют последующую фильтрацию.

Подготовка и кормление: как избежать распространенных убийц производительности

Во время звонков по устранению неполадок мы часто обнаруживаем, что марка полимера приемлема, но разборка и подача подрывают ее. Мы подчеркиваем следующие методы, поскольку они последовательно защищают качество флока.

Порошковая сборка (то, что мы ожидаем увидеть на хорошо управляемых сайтах)

• Используйте чистую воду для разбавления (низкой мутности), чтобы предотвратить появление «рыбьих глаз» и неполной гидратации.
• Медленно подавайте порошок в устойчивый вихрь; не выбрасывайте мешки прямо в бак.
• Перемешивайте достаточно долго для полной гидратации; во многих системах, 45–60 минут является реалистичной стартовой целью.
• Избегайте чрезмерного сдвига после гидратации: насосы с высокой частотой вращения и малым зазором могут разрезать полимерные цепи и уменьшить образование мостиков.

Подача эмульсии (фокус на инверсию и стабильность)

Эмульсии популярны, поскольку они позволяют сократить время приготовления, но при этом требуют надлежащего контроля инверсии и разбавления. В наиболее надежных установках используется специальная установка для приготовления полимера, которая контролирует степень разбавления и энергию смешивания, чтобы полимер активировался последовательно.

Точка дозы и смешивание: где многие системы теряют производительность

• Доза после коагуляции и после интенсивных зон быстрого смешивания, если только ваш процесс специально не требует более раннего добавления.
• Стремитесь к быстрому диспергированию раствора полимера, а затем переходите к осторожному перемешиванию для выращивания хлопьев.
• Если температура низкая, ожидайте более медленного растворения и более медленной кинетики; запланируйте более длительное время гидратации и проверьте с помощью тестов в банках.

Устранение неполадок: симптомы, вероятные причины и корректирующие действия.

Когда производительность APAM «внезапно падает», причина обычно оперативная. Мы диагностируем, наблюдая за внешним видом хлопьев, поведением оседания и изменениями pH, температуры и химического состава на входе. Это наиболее распространенные проблемы, с которыми мы сталкиваемся, и меры по их устранению работают на местах.

Плохое образование хлопьев (мелкие хлопья, мутный перелив)

• Вероятные причины: недостаточная доза, неправильный уровень загрузки, недостаточная коагуляция, недостаточное время щадящего перемешивания.
• Корректирующие действия: провести серию быстрых тестов в банке, подтвердить дозу коагулянта/рН, отрегулировать дозу полимера в узком окне

Передозировка (липкие хлопья, медленное осаждение, «склизкая» фильтрация)

• Вероятные причины: доза полимера выше оптимального окна, плохая дисперсия, приводящая к локализованной передозировке
• Корректирующие действия: постепенно уменьшайте дозу, улучшайте разбавление и размещение иглы для инъекций, проверяйте прочность хлопьев после изменений

Дрейф pH и химические колебания

Во многих системах очистки воды эффективность флокуляции часто достигает пика вблизи нейтральных условий. Если pH значительно меняется, поверхностный заряд частиц и вид коагулянта изменяются, и «лучший» сорт полимера может перестать быть лучшим. Если pH нестабильен, мы рекомендуем сначала стабилизировать pH, а затем повторно протестировать дозу полимера. Для многих заводов ориентация на регион деятельности вблизи pH ~7 является практической отправной точкой, если в вашем конкретном процессе не указано иное.

Повреждения сдвига (образуются хлопья, затем ломаются и не восстанавливаются)

Если хлопья разрываются после воздействия насоса или зоны высокой энергии и не могут повторно сформироваться, возможно, полимерная цепь разрывается (или технологический сдвиг просто слишком велик для структуры хлопьев). Обычно мы улучшаем результаты, изменяя точку дозы на точку с меньшим сдвигом, увеличивая количество воды для разбавления для улучшения дисперсии и выбирая марку, предназначенную для лучшей устойчивости к хлопьям.

Что нам нужно от вас, чтобы с уверенностью рекомендовать марку APAM

Если вы хотите, чтобы мы порекомендовали анионные полиакриламидные флокулянты для вашей линии очистки воды, самый быстрый способ — поделиться небольшим набором эксплуатационных деталей. С их помощью мы можем составить короткий список сортов, предложить матрицу испытаний в банках и предоставить практические рекомендации по кормлению, подходящие для вашего оборудования.

• Тип воды и цель (осветление, сгущение, обезвоживание), а также целевые показатели (NTU перелива, сухость кека, прозрачность фильтрата)
• Типичный диапазон SS, диапазон pH, диапазон температур и любые основные загрязнения (масло/смазка, ионы металлов, высокая соленость)
• Текущие коагулянты и дозы (если используются), а также куда впрыскиваются полимеры и какое смесительное оборудование установлено.
• Любые симптомы, которые вы хотите устранить (медленное осаждение, образование хлопьев, всплывание осадка, засорение фильтра)

Мы производим APAM в виде порошка и эмульсии и регулярно поддерживаем выбор продукции для муниципального и промышленного применения. Для получения информации о форматах продукции, которые мы поставляем, посетите наша страница о порошке анионного полиакриламида и наша страница об анионной полиакриламидной эмульсии . Наиболее экономически эффективный результат обычно достигается при сочетании правильного сорта с правильным методом кормления — оба должны быть оптимизированы вместе.