У постројењима за пречишћавање отпадних вода, одводњавање муља је критичан процес за смањење запремине муља, смањење трошкова транспорта и побољшање ефикасности одлагања. Међу свим факторима који утичу на перформансе одводњавања, избор исправног катјонског полиакриламида (ЦПАМ) је један од најважнијих.

Катјонски полиакриламид се широко користи као средство за кондиционирање муља пре механичке опреме за одводњавање као што су центрифуге, тракасте филтер пресе и вијчане пресе. Побољшава одвајање муља тако што промовише формирање већих и јачих флокула, омогућавајући лакше ослобађање воде.

Међутим, немају сви ЦПАМ производи исте перформансе. Један од најважнијих параметара при одабиру ЦПАМ јејонски степен.

Јонски степен одређује густину позитивних наелектрисања распоређених дуж молекулског ланца полимера. Пошто већина честица муља носи негативна површинска наелектрисања, позитивна наелектрисања у ЦПАМ-у помажу у неутралисању ових наелектрисања и побољшавају формирање флока.

Одабир погрешног јонског степена може довести до:

Лоша флокулација муља

Висока влажност колача од муља

Повећана потрошња полимера

Лош квалитет филтрата

Већи оперативни трошкови

Стога је разумевање избора јонског степена ЦПАМ-а од суштинског значаја за ефикасно одводњавање муља.

Тхејонски степен катјонског полиакриламида (ЦПАМ)Израз се односи на проценат позитивно наелектрисаних функционалних група садржаних у полимерном молекулском ланцу.

Једноставно објашњено:

A ЦПАМ ниског јонског степенасадржи мање позитивних наелектрисања и ослања се углавном на премошћавање полимерног ланца.

A ЦПАМ високог јонског степенасадржи више позитивних наелектрисања и јаче се ослања на неутрализацију наелектрисања.

Интеракција између ЦПАМ-а и муља се углавном одвија кроз два механизма:

1. Неутрализација пуњења

Већина честица муља, посебно биолошког муља, има негативно наелектрисане површине.

ЦПАМ обезбеђује позитивна наелектрисања која неутралишу ове негативне наелектрисања, смањујући одбојне силе између честица и омогућавајући им да се споје.

2. Полимерни мост

Дуги молекуларни ланци ЦПАМ-а везују се за више честица муља у исто време, повезујући мале честице у веће флокуле.

Добар процес кондиционирања муља захтева равнотежу између:

Неутрализација пуњења

Полимерни мост

Идеални јонски степен зависи од карактеристика муља.

1. ЦПАМ ниског јонског степена (15%–25%)

Карактеристике

Дуги молекуларни ланци

Мала густина пуњења

Јака способност премошћавања

Принцип рада

ЦПАМ ниског јонског степена углавном ради преко полимерног премошћавања.

Дуги молекуларни ланци повезују честице муља заједно и формирају веће флокуле.

Прикладне апликације

ЦПАМ ниског јонског степена је обично погодан за:

Примарни муљ

Муљ са високим неорганским садржајем

Индустријски муљ са добрим карактеристикама таложења

Ови типови муља обично садрже честице које се лако могу агрегирати, тако да јака неутрализација наелектрисања није неопходна.

Предности

Нижи трошкови хемикалија

Добар учинак премошћавања

Погодно за муљ са нижим негативним набојем

Ограничења

Ако се користи за високо органски активни муљ, позитивно наелектрисање може бити недовољно, што резултира:

Мала флоцс

Лоше насељавање

Висока количина суспендованих чврстих материја у филтрату

2. ЦПАМ средњег јонског степена (30%–45%)

Карактеристике

Уравнотежена дужина молекулског ланца

Умерена густина наелектрисања

Принцип рада

ЦПАМ средњег јонског степена обезбеђује обоје:

Неутрализација пуњења

Полимерни мост

Ова равнотежа га чини једним од најчешће коришћених ЦПАМ опсега.

Прикладне апликације

Препоручује се за:

Мешани примарни муљ и отпадни активни муљ

Дигестед муљ

Муљ комуналних отпадних вода

Предности

Добре укупне перформансе

Стабилно формирање флока

Погодно за многе примене у отпадним водама

За многа комунална постројења за пречишћавање отпадних вода, ЦПАМ средњег јонског степена је често први избор за лабораторијско испитивање.

3. ЦПАМ високог јонског степена (50%–80%)

Карактеристике

Висока густина пуњења

Јак позитиван набој

Релативно краћи молекуларни ланци

Принцип рада

ЦПАМ високог јонског степена углавном ради кроз јаку неутрализацију наелектрисања.

Отпадни активни муљ обично садржи бактеријске ћелије и ванћелијске полимерне супстанце (ЕПС), које стварају јака негативна наелектрисања и задржавају велике количине воде.

Полимер високог јонског степена обезбеђује довољно позитивних наелектрисања да дестабилизује ове честице и побољша одводњавање.

Прикладне апликације

ЦПАМ високог јонског степена се обично користи за:

Вишак активног муља

Муљ за биолошки третман отпадних вода

Муљ са високим органским садржајем

Предности

Снажна неутрализација набоја

Ефикасан за-тешко-одводњавање муља

Ограничења

Прекомерна доза може изазвати:

Рестабилизација честица

Слабе флоцс

Већа потрошња хемикалија

Не постоји универзални ЦПАМ производ погодан за свако постројење за отпадне воде. Најбољи избор зависи од стварних карактеристика муља.

Обично се користе следеће методе.

Метод 1: Посматрајте величину и изглед флека

Током теста тегле или теста припреме полимера, посматрајте косине муља.

Исправан избор ЦПАМ:

Идеалне флокуле треба да буду:

Велики (приближно величине грожђа-)

Цомпацт

Јака

Јасно одвојено од воде

Супернатант треба да се појави:

Јасно

Транспарент

Мало суспендованих чврстих материја

Нетачан избор ЦПАМ-а:

Ако је јонски степен пренизак:

Флокови остају мали

Одвајање муља је лоше

Вода садржи суспендоване чврсте материје

Ако је јонски степен превисок:

Флокови постају нестабилни

Велике флокуле се лако ломе

Вода постаје мутна

Метод 2: Спроведите ЦПАМ тест тегле

Једноставан лабораторијски тест је једна од најпоузданијих метода.

Процедура:

Припремите неколико ЦПАМ узорака са различитим јонским степеном.

Одржавајте концентрацију полимера истом.

Додајте исту дозу једнаким узорцима муља.

Мешати под идентичним условима.

Упоредите:

Величина флока

Бистрина воде

Брзина таложења

Бесплатно испуштање воде

ЦПАМ узорак који производи највеће и најјаче флокуле са најчистијом водом обично има најприкладнији јонски степен.

Метод 3: Посматрајте перформансе опреме за одводњавање

Перформансе машине за одводњавање такође пружају корисне информације.

Центрифуга

Знаци погрешног избора ЦПАМ-а:

Цлоуди централне

Вишак суспендованих материја

Лоша стопа хватања муља

Појасна филтер преса

Знаци укључују:

Слабо ослобађање воде

Цурење блата

Мала чврстоћа муљног колача

Сцрев Пресс

Знаци укључују:

Мокри колач од муља

Повећана потрошња полимера

Грешка 1: Избор највишег јонског степена увек даје боље резултате

Виши јонски степен не значи увек боље перформансе.

Ако је густина пуњења превисока, честице муља могу постати позитивно наелектрисане и поново изгубити стабилност.

Грешка 2: Игнорисање карактеристика муља

ЦПАМ избор треба да узме у обзир:

МЛСС концентрација

Органски садржај

Старост муља

Стање варења

Тип опреме за одводњавање

Грешка 3: Повећање дозе полимера уместо одабира исправног ЦПАМ-а

Када је учинак одводњавања муља лош, једноставно повећање дозе може повећати трошкове без побољшања резултата.

Правилно решење је обично:

Изаберите одговарајући јонски степен

Оптимизирајте дозу

Подесите услове мешања

Јонски степен катјонског полиакриламида је један од најважнијих фактора који утичу на перформансе одводњавања муља.

генерално:

ЦПАМ ниског јонског степена (15%–25%)→ Погодно за примарни муљ и неоргански муљ

ЦПАМ средњег јонског степена (30%–45%)→ Погодно за мешани муљ и дигестирани муљ

ЦПАМ високог јонског степена (50%–80%)→ Погодно за вишак активног муља

Међутим, оптимални ЦПАМ зависи од стварних карактеристика муља и радних услова.

Одговарајући процес одабира полимера, у комбинацији са лабораторијским тестирањем посуда и проценом перформанси опреме, може значајно смањити потрошњу хемикалија, побољшати сувоћу муљног колача и повећати ефикасност постројења за пречишћавање отпадних вода.

1. Шта значи ЦПАМ јонски степен?

ЦПАМ јонски степен се односи на густину позитивних наелектрисања дуж молекулског ланца катјонског полиакриламида. Одређује колико снажно полимер интерагује са негативно наелектрисаним честицама муља.

2. Да ли је ЦПАМ високог јонског степена увек бољи?

Не. ЦПАМ високог јонског степена је погодан само за муљ са јаким негативним наелектрисањем. Прекомерно пуњење може да изазове поновну стабилизацију и смањи снагу флокула.

3. Који јонски степен ЦПАМ је погодан за активни муљ?

Отпадни активни муљ обично захтева ЦПАМ средњег до високог јонског степена, обично између 40% и 80%, у зависности од својстава муља.

4. Како могу да тестирам најбољи ЦПАМ?

Лабораторијски тест у посуди који упоређује различите јонске степене је најпоузданији метод пре пуне{0}} примене.

5. Да ли ЦПАМ смањује влагу у талогу?

Да. Одговарајући избор ЦПАМ-а побољшава формирање флокула и ослобађање воде, помажући опреми за механичку одводњавање да произведе суше колаче муља.