Полиакриламид для обработки воды: виды, применение, дозировка и руководство по закупке

Полиакриламид для очистки воды обычно применяется для очистки воды с целью улучшения флокуляции, очистки, осадконакопления, фильтрации, утолщения осадка и обезвоживания осадка. Полиакриламид — это водорастворимый полимер, который способствует эффективному удалению мелких взвешенных частиц из муниципальной воды, промышленных сточных вод, горнодобывающей шлама, стоков бумажных фабрик, текстильных сточных вод и других жидких систем, облегчая их смешение в более крупные флоки.

PAM — это название полиакриламида, которое часто сокращают до PAMA. Он бывает анионных, катионных, неионных и амфотерных вариантов с разной молекулярной массой и плотностью заряда. Крайне важно подобрать подходящий продукт, так как высококачественный продукт может не подойти на одном очистном сооружении, а на другом — нет.

Наиболее подходящий вариант будет зависеть от химического состава воды, свойств взвешенного твёрдого вещества, органического вещества, pH, солёности, температуры, оборудования водоочистных станций и желаемого конечного качества воды.

Что такое полиакриламид?

Полиакриламид — это синтетический водорастворимый полимер, в основном изготавливаемый из мономеров акриламида. Обычно его поставляют в виде белых или белоснежных гранул, порошка, эмульсии или жидкой дисперсии.

Типичная информация о продукте включает:

• Название продукта: полиакриламид
• Аббревиатура: PAM
• Номер CAS: 9003-05-8
• Внешний вид: белый или светло-белый порошок или гранулы
• Растворимость: растворимость в воде
• Основные типы: анионные, катионные, неионные и амфотерические
• Основные функции: флокуляция, утолщение, очищение, фильтрация, удержание и обезвоживание

Порошковый PAM обычно растворяют в воде перед добавлением в процесс обработки. Полимерный раствор затем дозируется в сточные воды, осад, шлам или технологическую воду при контролируемом смешивании.

Как полиакриламид действует при очистке воды

Полиакриламид улучшает разделение твёрдой и жидкости с помощью нескольких механизмов.

Полимерный мост

Длинные полимерные цепи одновременно прикрепляются к нескольким взвешенным частицам.

Это создаёт мосты между мелкими частицами, позволяя им образовывать более крупные флоки. Крупные флоки легче оседают, плавают, фильтруют или обезводняют воду, чем отдельные частицы.

Нейтрализация заряда

Взвешенные частицы часто несут электрические заряды, которые удерживают их разделенными.

Заряженный полиакриламид может уменьшить это отталкивание, позволяя частицам приближаться друг к другу и собираться.

Катионный полиакриламид особенно эффективен для отрицательно заряженного органического осада, тогда как анионный полиакриламид обычно используется для минеральных частиц и неорганических взвешенных твердых веществ.

Кондиционирование осадка

Полиакриламид помогает улучшить структуру осадка перед механическим обезвоживанием.

Подходящий полимер может производить более прочные флоки, выделять больше свободной воды, улучшать прозрачность фильтрата и увеличивать количество твёрдых частиц осадка.

Утолщение и контроль реологии

PAM с высокой молекулярной массой может увеличивать вязкость и влиять на поведение потока. Это свойство полезно в отдельных системах очистки, добычи, нефтяных месторождений и промышленной переработки.

Основные виды полиакриламида для очистки воды

Анионный полиакриламид

Анионный полиакриламид, обычно сокращённо APAM, содержит отрицательно заряженные функциональные группы.

Он широко используется для:

• Добыча сточных вод
• Сточные воды, промывающие песок
• Вода для промывания угля
• Уточнение минеральной шлами
• Сточные воды в строительстве
• Промышленное очищение воды
• Сточные своды бумажной фабрики
• Обработка почвы и осадков

APAM часто выбирают, когда мелкие минеральные частицы необходимо соединить с помощью прочного полимерного моста.

APAM с высокой молекулярной массой может обеспечивать:

• Более быстрое оседание
• Формирование крупных флоков
• Улучшенная прозрачность воды
• Лучшее утолщение
• Увеличение восстановления воды

Однако максимальная молекулярная масса не всегда является лучшим вариантом. Чрезмерно высокая молекулярная масса может замедлить растворение, повысить чувствительность к сдвигу или образовывать слишком крупные флоки.

Катионный полиакриламид

Катионный полиакриламид, или CPAM, содержит положительно заряженные группы.

Он обычно используется для:

• Муниципальное обезвоживание осадка
• Обработка биологического осадка
• Бумажный шлам
• Текстильный шлам
• Сточные воды пищевой промышленности
• Шлам химической промышленности
• Очистные сооружения сточных вод
• Органические промышленные сточные воды

CPAM особенно эффективен, когда шлам содержит отрицательно заряженное органическое вещество.

Доступные продукты могут иметь:

• Низкий катионный заряд
• Средний катионный заряд
• Высокий катионный заряд
• Очень высокий катионный заряд

Более высокая плотность заряда не гарантирует автоматически лучшее лечение. Правильный уровень заряда должен быть выбран с помощью теста на шлам.

Неионный полиакриламид

Неионный полиакриламид, или NPAM, обладает очень низкой ионной активностью.

Он может использоваться в:

• Кислые сточные воды
• Системы обработки минералов
• Текстильные сточные воды
• Вода для химического процесса
• Производство бумаги
• Сточные воды в строительстве
• Избранные применения нефтяных месторождений

NPAM в основном опирается на полимерное соединение и может хорошо работать при ненеобходимости сильного электростатического взаимодействия.

Амфотерный полиакриламид

Амфотерный полиакриламид содержит как катионные, так и анионные группы.

Он может подойти для:

• Сложные промышленные сточные воды
• Переменные потоки осадка
• Смешанные органические и неорганические стоки
• Системы производства бумаги
• Специализированные применения очистки воды

Его эффективность следует проверять с помощью лабораторных и производственных испытаний.

Муниципальная очистка воды

Полиакриламид может использоваться как средство для коагуляции на муниципальных водоочистных сооружениях.

Возможные применения включают:

• Уточнение в сырой воде
• Уменьшение мутности
• Улучшение осадконакопления
• Поддержка фильтрации
• Утолщение осадка
• Обезвоживание осадка

ПАМ часто используется после неорганического коагулянта, например:

• Полиалюминий хлорид
• Сульфат алюминия
• Хлорид железа
• Сульфат железы

Неорганический коагулянт дестабилизирует мелкие частицы, а полиакриламид помогает формировать более крупные и прочные флоки.

Возможные преимущества включают:

• Более быстрое оседание
• Более чистая очищенная вода
• Нижние взвешенные тела
• Улучшенная работа фильтра
• Уменьшенный объём осадка
• Увеличенная мощность по очистке

Продукты, используемые в применении питьевой воды, должны соответствовать соответствующим нормативным и остаточным мономерным требованиям рынка назначения.

Муниципальная очистка сточных вод

Муниципальные очистные сооружения по очистке сточных вод обычно используют полиакриламид для:

• Первичное уточнение
• Вторичное уточнение
• Утолщение осадка
• Биологическое обусловливание осадка
• Обезвоживание осадка
• Окончательная полировка сточных вод

Катионный ПАМ часто выбирают для активированного шладжа, поскольку биологические твердые тела часто несут отрицательные поверхностные заряды.

Эффективность лечения может оцениваться посредством:

• Формирование флока
• Захват твёрдых тел
• Фильтратная ясность
• Твёрдые вещества из осадочного ожика
• Дозировка полимера
• Пропускная способность оборудования
• Объём утилизации осадка

Промышленная очистка сточных вод

Промышленные сточные воды могут содержать масла, волокна, минералы, красители, гидроксиды металлов, органические химикаты, взвешенные твёрдые вещества и растворённые соли.

Полиакриламид может использоваться в сточных водах из:

• Текстильные фабрики
• Бумажные фабрики
• Химические заводы
• Пищевые предприятия
• Металлургические заводы
• Горнодобывающие операции
• Заводы для промывания песка
• Строительные площадки
• Нефтяные месторождения
• Кожевенные фабрики

Правильный уровень PAM зависит от конкретных сточных вод.

Важные факторы отбора включают:

• pH сточных вод
• Концентрация взвешенного твердого тела
• Органическое содержание
• Заряд частиц
• Солёность
• Температура
• Существующие химические вещества для очистки
• Оборудование для осадки или обезвоживания

Утолщение и обезвоживание осадка

Обработка осадка — одно из важнейших применений полиакриламида.

Перед механическим обезвоживанием в шлам добавляют PAM для образования крупных флоков и улучшения сброса воды.

Распространённое оборудование для обезвоживания включает:

• Ленточные фильтровые прессы
• Винтовые прессы
• Центрифуги
• Фильтровые прессы с пластинами и рамой
• Ротационные барабанные уплотнители
• Системы обезвоживания геотекстиля

Подходящий полимер может обеспечивать:

• Более сильные флоки
• Более быстрый выпуск свободной воды
• Чистый фильтрат
• Твердые вещества с высоким содержанием осадка
• Уменьшенный объём осадка
• Улучшенная производительность оборудования
• Более низкие расходы на транспортировку и утилизацию

Полимер должен соответствовать оборудованию. Продукт, который хорошо работает на ленточном фильтровом прессе, может не подходить для центрифуги.

Горное дело и переработка полезных ископаемых

Горнодобывающие работы используют полиакриламид для улучшения очистки, утолщения, фильтрации и восстановления процессной воды.

Типичные применения включают:

• Утолщение хвостов
• Уточнение минеральной суспензии
• Угольная промывка
• Промывка песка
• Переработка железной руды
• Переработка меди
• Добыча золота
• Разделение глины
• Переработка процессной воды

Анионный PAM обычно выбирают для минеральных суспензий.

Возможные преимущества включают:

• Более быстрое оседание частиц
• Более прозрачный переполнение
• Более высокая концентрация подвода
• Лучшая производительность загустителя
• Улучшенная фильтрация
• Снижение потребления пресной воды
• Увеличение восстановления воды

Лабораторные испытания должны использовать реальный шлам и процессную воду, поскольку состав минералов и солёность сильно влияют на производительность.

Очистка воды на бумажной фабрике

Полиакриламид может использоваться в производстве бумаги как:

• Помощь в удержании
• Дренажная система
• Агент для восстановления волокна
• Флокулянт сточных вод
• Полимер для обезвоживания осадка
• Добавка, поддерживающая силу

Возможные преимущества включают:

• Улучшенное удержание волокна
• Лучшее удержание филлеров
• Более быстрый дренаж
• Более чистая белая вода
• Снижение потерь сырья
• Улучшенная очистка сточных вод
• Повышение эффективности бумажных машин

Полимер должен быть совместим с целлюлозой, крахмалом, наполнителями, сортировочными агентами, красителями и другими химическими веществами.

Очистка текстильных сточных вод

Текстильные сточные сведения могут содержать:

• Красители
• Волокна
• Соли
• Поверхностно-активные вещества
• Крахмал
• Взвешенные твердые тела
• Органические вспомогательные устройства

Полиакриламид может помочь:

• Увеличение размера флок
• Улучшение осадконакопления
• Уменьшить мутность
• Поддержка систем удаления цвета
• Улучшение обезвоживания осадка
• Уменьшайте взвешенные твердые вещества

ПАМ часто сочетают с коагулянтами, обесцвечивающими агентами или химикатами для корректировки pH.

Важные характеристики полиакриламида

Профессиональный поставщик должен предоставлять измеримые характеристики продукции.

Важные параметры включают:

• Ионический тип
• Молекулярная масса
• Плотность заряда
• Степень гидролиза
• Солидный контент
• Влажность
• Остаточный акриламидный мономер
• Размер частиц
• Время роспуска
• Вязкость раствора
• Рекомендуемый диапазон pH

Молекулярная масса

Молекулярная масса влияет на длину цепи и характеристики мостов.

Более высокая молекулярная масса может привести к следующему:

• Крупные флоки
• Более быстрое оседание
• Лучшее утолщение
• Более сильное соединение частиц

Однако чрезмерно высокая молекулярная масса может создать:

• Медленное растворение
• Сложная скачка
• Хрупкие флоки
• Высокая чувствительность к сдвигу
• Длительное время подготовки

Лучшая оценка должна быть выбрана через тестирование.

Плотность заряда

Плотность заряда влияет на взаимодействие полимера с частицами или шламом.

Неправильная плотность заряда может вызвать:

• Слабые флоки
• Медленное оседание
• Плохое улавливание олай
• Мутный фильтрат
• Высокая дозировка полимеров
• Рост стоимости обработки

Перед коммерческим выбором следует сравнивать несколько уровней заряда.

Твердое содержание и влажность

Твердое содержание представляет собой пригодный полимер в поставляемом продукте.

Избыточная влажность может:

• Сократить активное содержание
• Увеличение стоимости перевозок
• Причины слепения
• Влияние на хранение
• Снижение точности дозирования
• Создавать проблемы с кормлением

Продукты следует сравнивать по активному содержанию и эффективной дозировке, а не только по цене за килограмм.

Остаточный мономер акриламида

Остаточный акриламидный мономер является важным параметром качества.

Допустимый уровень зависит от:

• Предполагаемое применение
• Правила направления
• Требования к заказчикам
• Качество продукции
• Окончательное использование воды

Применение чувствительной и питьевой воды может требовать особенно строгих ограничений.

Покупатели должны запрашивать конкретные данные по партиям.

Размер и растворение частиц

Поддерживает стабильный размер частиц:

• Предсказуемое растворение
• Стабильная автоматическая подача
• Уменьшенная пыль
• Образование нижних комков
• Надежная подготовка раствора

Плохое растворение может привести к:

• Формация «рыбий глаз»
• Нерастворённый полимер
• Забитые дозировочные линии
• Заблокированные насосы
• Снижение эффективности полимеров
• Более высокая доза

Как подготовить раствор полиакриламида

Общий процесс подготовки раствора может включать:

1. Наполните чистый резервуар для подготовки водой.
2. Начинайте мягкое, низкорезкое возбуждение.
3. Добавляйте ПАМ медленно и равномерно.
4. Избегайте высыпания порошка в одном месте.
5. Продолжайте контролируемое сведение.
6. Дайте достаточно времени на гидратацию и выдержку.
7. Проверьте, полностью ли растворён полимер.
8. Передайте раствор в систему дозирования.
9. Корректируйте дозировку в зависимости от результатов лечения.

Перемешивание на высокой скорости следует избегать, так как чрезмерный сдвиг может повредить полимерные цепи.

Для приготовления раствора обычно предпочитается чистая вода.

Дозировка полиакриламида

Не существует универсальной дозировки полиакриламида, подходящей для каждой системы очистки воды.

Правильная доза зависит от:

• Тип PAM
• Состав воды или иля
• Концентрация взвешенного твердого тела
• Органическое содержание
• Заряд частиц
• pH
• Солёность
• Температура
• Условия смешивания
• Оборудование для очистки

Передозировка может:

• Увеличение химической стоимости
• Рестабилизировать взвешенные частицы
• Создайте липкий слизь
• Уменьшить фильтрацию
• Увеличение остаточного полимера

Недостаточная дозировка может вызвать:

• Слабые флоки
• Медленное оседание
• Плохое улавливание олай
• Мутная вода
• Снижение эффективности обезвоживания

Тестирование банки

Тестирование в банках — один из самых эффективных методов выбора PAM.

Тест может сравнивать:

• Различные типы ионов
• Молекулярные массы
• Плотности зарядов
• Дозировки полимеров
• Коагулянтные комбинации

Важные наблюдения включают:

• Скорость формирования флока
• Размер флока
• Прочность флока
• Скорость урегулирования
• Сверхъестественная ясность
• Объём иля
• Эффективность фильтрации

Для тестирования следует использовать настоящие образцы воды или осадка.

Производственные испытания

После лабораторных испытаний следует провести контролируемое испытание на растениях.

В ходе исследования могут быть оценены:

• Фактическая операционная доза
• Требования к смешиванию
• Урегулирование производительности
• Работа фильтра или центрифуги
• Твёрдые вещества из осадочного ожика
• Фильтратная ясность
• Пропускная способность оборудования
• Общая стоимость обработки

Продукт не следует выбирать для долгосрочного использования только на основе технического листа.

Варианты упаковки

Полиакриламид обычно поставляется в:

• Мешки с подкладкой PE весом 25 кг
• 25 кг бумажно-пластиковых пакетов
• Влагостойкие тканые мешки
• Сумки массой 500 кг
• 1 000 кг джамбо-мешков
• Индивидуализированная паллетизированная упаковка
• Барабаны или IBC для эмульсионных классов

Упаковка должна защищать полимер от влаги, загрязнения, прямого солнечного света и физических повреждений.

Хранение и обработка

Полиакриламид следует хранить в прохладном, сухом и проветриваемом складе.

Он должен быть защищён от:

• Влажность
• Прямой солнечный свет
• Высокие температуры
• Повреждённая упаковка
• Загрязнение
• Сильные окислители
• Длительное пребывание на открытом воздухе

Открытые пакеты должны быть плотно запечатаны.

Влажный полиакриламид создаёт очень скользкие поверхности и должен быть быстро очищен.

Работники должны следовать действующим техническим характеристикам безопасности и процедурам на площадке.

Как выбрать поставщика

Надёжный поставщик должен предлагать:

• Анионный PAM
• Катионный PAM
• Неионный PAM
• Амфотерический PAM
• Множественные диапазоны молекулярной массы
• Разные плотности зарядов
• Специфические категории для применения
• Техническая поддержка тестирования
• Гибкая упаковка
• Пакетная прослеживаемость

Покупатели должны запросить:

• Технический лист
• Технический лист безопасности
• Сертификат анализа, специфичный для партии
• Технические характеристики продукции
• Репрезентативные выборки
• Детали упаковки
• Информация о производственных мощностях
• Экспортные документы

Как запросить точную смету

Полное расследование должно включать:

• Предполагаемое применение
• Источник воды или иля
• pH
• Концентрация взвешенного твердого тела
• Органическое содержание
• Современные химические вещества для очистки
• Оборудование для очистки
• Требуемый тип PAM
• Количество заказа
• Упаковка
• Пункт назначения
• Инкотерм
• График поставок

Например:

«Пожалуйста, порекомендуйте и процитируйте катионный полиакриламид для обезвоживания муниципального осадка с помощью лентового фильтратора, упакованного в мешки весом 25 кг, включая образцы, TDS, SDS и специфический для партий COA.»

Предоставление подробной информации о применении помогает поставщику рекомендовать более подходящий продукт.

Общая стоимость обработки

Самая низкая цена PAM за килограмм может не обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы.

Покупателям следует учитывать:

• Эффективная дозировка
• Прочность флока
• Скорость оседания
• Прозрачность воды
• Твёрдые вещества из осадочного ожика
• Качество фильтрата
• Пропускная способность оборудования
• Эффективность подготовки раствора
• Труд
• Утилизация осадка
• Техническая поддержка

Более эффективный полимер может снизить дозировку, объём осадка и затраты на утилизацию настолько, чтобы обеспечить лучшую общую ценность.

Распространённые риски при покупке

Возможные риски включают:

• Выбор неправильного типа ионов
• Использование неподходящей плотности заряда
• Выбор молекулярной массы только на основе маркетинговых заявлений
• Игнорирование остаточного мономера
• Принятие избыточной влажности
• Неудача в тестировании образцов
• Плохое распуск
• Повреждённая упаковка
• Несогласованность пакетов
• Пропавшие документы
• Ограниченная техническая поддержка

Эти риски можно снизить с помощью чётких спецификаций, тестирования в банках, испытаний на заводе, специальных COA для партий и квалификации поставщиков.

Заключение

Полиакриламид для очистки воды — это высокоэффективный полимер для применения в очистке воды, таких как флокуляция, очистка, утолщение осадка, обезвоживание осадка, фильтрация, осаждение и восстановление технологической воды.

Его характеристики зависят от типа ионов, молекулярной массы, плотности заряда, уровня гидролиза, твердого содержания, влажности, остаточного мономера, растворения, дозировки, химии воды и оборудования для очистки.

Покупателям рекомендуется предоставить подробную информацию о применении, ознакомиться с полной технической спецификацией, заказать представительные образцы, провести тесты в банках и организовать контролируемые производственные испытания перед покупкой.

Хороший поставщик должен уметь предоставлять соответствующие классы PAM, стабильную эффективность обработки, контролируемое качество, влагостойкую упаковку, полную документацию, техническую поддержку и доставку.