در تصفیه خانه های فاضلاب، آبگیری لجن یک فرآیند حیاتی برای کاهش حجم لجن، کاهش هزینه های حمل و نقل و بهبود راندمان دفع است. در میان همه عوامل موثر بر عملکرد آبگیری، انتخاب پلی آکریل آمید کاتیونی (CPAM) صحیح یکی از مهمترین آنها است.

پلی آکریل آمید کاتیونی به طور گسترده ای به عنوان یک عامل تهویه لجن قبل از تجهیزات آبگیری مکانیکی مانند سانتریفیوژها، پرس های تسمه فیلتر و پرس های پیچی استفاده می شود. جداسازی لجن را با ترویج تشکیل لخته های بزرگتر و قوی تر بهبود می بخشد و به آب اجازه می دهد راحت تر آزاد شود.

با این حال، همه محصولات CPAM عملکرد یکسانی ندارند. یکی از مهمترین پارامترها هنگام انتخاب CPAM استدرجه یونی.

درجه یونی چگالی بارهای مثبت توزیع شده در طول زنجیره مولکولی پلیمر را تعیین می کند. از آنجایی که بیشتر ذرات لجن بارهای سطحی منفی را حمل می کنند، بارهای مثبت در CPAM به خنثی کردن این بارها و بهبود تشکیل لخته کمک می کند.

انتخاب درجه یونی اشتباه می تواند منجر به موارد زیر شود:

لخته سازی ضعیف لجن

رطوبت کیک لجن بالا

افزایش مصرف پلیمر

کیفیت پایین فیلتر

هزینه های عملیاتی بالاتر

بنابراین، درک انتخاب درجه یونی CPAM برای آبگیری کارآمد لجن ضروری است.

ایندرجه یونی پلی آکریل آمید کاتیونی (CPAM)به درصد گروه های عاملی دارای بار مثبت موجود در زنجیره مولکولی پلیمر اشاره دارد.

به سادگی توضیح داد:

A CPAM درجه یونی پایینحاوی بارهای مثبت کمتری است و عمدتاً به پل زدن زنجیره پلیمری متکی است.

A CPAM درجه یونی بالاحاوی بارهای مثبت بیشتری است و به شدت به خنثی سازی بار متکی است.

تعامل بین CPAM و لجن عمدتاً از طریق دو مکانیسم انجام می شود:

1. خنثی سازی شارژ

بیشتر ذرات لجن، به ویژه لجن بیولوژیکی، سطوحی با بار منفی دارند.

CPAM بارهای مثبتی را فراهم می کند که این بارهای منفی را خنثی می کند و نیروهای دافعه بین ذرات را کاهش می دهد و به آنها اجازه می دهد با هم جمع شوند.

2. پل های پلیمری

زنجیره‌های مولکولی بلند CPAM به طور همزمان به چند ذره لجن متصل می‌شوند و ذرات کوچک را به لخته‌های بزرگ‌تر متصل می‌کنند.

یک فرآیند خوب تهویه لجن مستلزم تعادل بین:

خنثی سازی شارژ

پل های پلیمری

درجه یونی ایده آل به ویژگی های لجن بستگی دارد.

1. CPAM با درجه یونی پایین (15٪-25٪)

خصوصیات

زنجیره های مولکولی بلند

چگالی شارژ کم

توانایی پل زدن قوی

اصل کار

CPAM درجه یونی پایین عمدتاً از طریق پل‌سازی پلیمری کار می‌کند.

زنجیره های مولکولی بلند ذرات لجن را به هم متصل کرده و لخته های بزرگتری را تشکیل می دهند.

برنامه های کاربردی مناسب

CPAM درجه یونی پایین معمولاً برای موارد زیر مناسب است:

لجن اولیه

لجن با محتوای معدنی بالا

لجن صنعتی با ویژگی های ته نشینی خوب

این انواع لجن معمولاً حاوی ذراتی هستند که به راحتی می توانند جمع شوند، بنابراین خنثی سازی بار قوی لازم نیست.

مزایا

هزینه شیمیایی کمتر

عملکرد پل زدن خوب

مناسب برای لجن با بار منفی کمتر

محدودیت ها

اگر برای لجن فعال بسیار آلی استفاده شود، بار مثبت ممکن است ناکافی باشد و در نتیجه:

گله های کوچک

استقرار ضعیف

مواد جامد معلق بالا در فیلتر

2. CPAM درجه یونی متوسط ​​(30٪ - 45٪)

خصوصیات

طول زنجیره مولکولی متعادل

چگالی شارژ متوسط

اصل کار

CPAM درجه یونی متوسط ​​هر دو را فراهم می کند:

خنثی سازی شارژ

پل های پلیمری

این تعادل آن را به یکی از پرکاربردترین محدوده های CPAM تبدیل می کند.

برنامه های کاربردی مناسب

توصیه شده برای:

لجن اولیه مخلوط و لجن فعال ضایعاتی

لجن هضم شده

لجن فاضلاب شهری

مزایا

عملکرد کلی خوب

تشکیل لخته پایدار

مناسب برای بسیاری از کاربردهای فاضلاب

برای بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب شهری، CPAM درجه یونی متوسط ​​اغلب اولین انتخاب برای آزمایش های آزمایشگاهی است.

3. CPAM با درجه یونی بالا (50٪ - 80٪)

خصوصیات

چگالی شارژ بالا

بار مثبت قوی

زنجیره های مولکولی نسبتا کوتاه تر

اصل کار

CPAM درجه یونی بالا عمدتاً از طریق خنثی سازی بار قوی عمل می کند.

لجن فعال زباله معمولاً حاوی سلول های باکتریایی و مواد پلیمری خارج سلولی (EPS) است که بارهای منفی قوی ایجاد کرده و مقدار زیادی آب را در خود نگه می دارد.

یک پلیمر با درجه یونی بالا بارهای مثبت کافی را برای بی ثبات کردن این ذرات و بهبود آبگیری فراهم می کند.

برنامه های کاربردی مناسب

CPAM درجه یونی بالا معمولاً برای موارد زیر استفاده می شود:

لجن فعال اضافی

لجن تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

لجن با محتوای آلی بالا

مزایا

خنثی سازی بار قوی

برای آبگیری لجن های دشوار-- موثر است

محدودیت ها

دوز بیش از حد ممکن است باعث شود:

تثبیت مجدد ذرات

لخته های ضعیف

مصرف مواد شیمیایی بیشتر

هیچ محصول جهانی CPAM مناسب برای هر کارخانه فاضلاب وجود ندارد. بهترین انتخاب به خصوصیات واقعی لجن بستگی دارد.

روش های زیر معمولا استفاده می شود.

روش 1: اندازه و ظاهر فلوک را مشاهده کنید

در حین آزمایش شیشه یا آزمایش آماده سازی پلیمر، لخته های لجن را مشاهده کنید.

انتخاب صحیح CPAM:

لخته های ایده آل باید:

بزرگ (تقریباً اندازه انگور-)

فشرده

قوی

به وضوح از آب جدا شده است

مایع رویی باید ظاهر شود:

پاک کردن

شفاف

مواد جامد معلق کم است

انتخاب نادرست CPAM:

اگر درجه یونی خیلی کم باشد:

لخته ها کوچک می مانند

جداسازی لجن ضعیف است

آب حاوی مواد جامد معلق است

اگر درجه یونی خیلی بالا باشد:

لخته ها ناپایدار می شوند

لخته های بزرگ به راحتی می شکنند

آب کدر می شود

روش 2: آزمایش CPAM Jar Test انجام دهید

آزمایش ساده آزمایشگاهی یکی از مطمئن ترین روش هاست.

رویه:

چندین نمونه CPAM با درجات یونی مختلف تهیه کنید.

غلظت پلیمر را ثابت نگه دارید.

همان دوز را به نمونه های لجن مساوی اضافه کنید.

در شرایط یکسان مخلوط کنید.

مقایسه کنید:

اندازه فلوک

شفافیت آب

سرعت تسویه

رهاسازی آب رایگان

نمونه CPAM که بزرگترین و قوی ترین لخته ها را با شفاف ترین آب تولید می کند، معمولاً مناسب ترین درجه یونی را دارد.

روش 3: عملکرد تجهیزات آبگیری را مشاهده کنید

عملکرد دستگاه آبگیری نیز اطلاعات مفیدی را ارائه می دهد.

سانتریفیوژ

نشانه های انتخاب نادرست CPAM:

مرکز ابری

مواد جامد معلق اضافی

سرعت جذب لجن ضعیف

پرس فیلتر کمربند

علائم عبارتند از:

انتشار ضعیف آب

نشت گل

استحکام کم لجن کیک

پرس پیچ

علائم عبارتند از:

کیک لجن خیس

افزایش مصرف پلیمر

اشتباه 1: انتخاب بالاترین درجه یونی همیشه نتایج بهتری به همراه دارد

درجه یونی بالاتر همیشه به معنای عملکرد بهتر نیست.

اگر چگالی بار خیلی زیاد باشد، ذرات لجن ممکن است بار مثبت داشته باشند و دوباره ثبات خود را از دست بدهند.

اشتباه 2: نادیده گرفتن ویژگی های لجن

انتخاب CPAM باید در نظر گرفته شود:

غلظت MLSS

محتوای ارگانیک

سن لجن

وضعیت هضم

نوع تجهیزات آبگیری

اشتباه 3: افزایش دوز پلیمر به جای انتخاب CPAM صحیح

هنگامی که عملکرد آبگیری لجن ضعیف است، صرفاً افزایش دوز ممکن است هزینه ها را بدون بهبود نتایج افزایش دهد.

راه حل صحیح معمولاً این است:

درجه یونی مناسب را انتخاب کنید

بهینه سازی دوز

شرایط اختلاط را تنظیم کنید

درجه یونی پلی آکریل آمید کاتیونی یکی از مهمترین عوامل موثر بر عملکرد آبگیری لجن است.

به طور کلی:

CPAM درجه یونی پایین (15٪-25٪)← مناسب برای لجن اولیه و لجن معدنی

CPAM درجه یونی متوسط ​​(30٪-45٪)← مناسب برای لجن مخلوط و لجن هضم شده

CPAM درجه یونی بالا (50٪ - 80٪)← مناسب برای لجن فعال اضافی

با این حال، CPAM بهینه به ویژگی های لجن واقعی و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

یک فرآیند انتخاب پلیمر مناسب، همراه با آزمایش شیشه آزمایشگاهی و ارزیابی عملکرد تجهیزات، می‌تواند مصرف مواد شیمیایی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، خشکی کیک لجن را بهبود بخشد و کارایی تصفیه خانه فاضلاب را افزایش دهد.

1. درجه یونی CPAM به چه معناست؟

درجه یونی CPAM به چگالی بارهای مثبت در طول زنجیره مولکولی پلی آکریل آمید کاتیونی اشاره دارد. تعیین می کند که پلیمر با چه شدتی با ذرات لجن دارای بار منفی برخورد می کند.

2. آیا CPAM درجه یونی بالا همیشه بهتر است؟

خیر. CPAM درجه یونی بالا فقط برای لجن با بارهای منفی قوی مناسب است. شارژ بیش از حد می تواند باعث تثبیت مجدد و کاهش استحکام لخته شود.

3. CPAM چه درجه یونی برای لجن فعال مناسب است؟

لجن فعال زباله معمولاً به CPAM درجه یونی متوسط ​​تا بالا نیاز دارد که معمولاً بین 40٪ تا 80٪ بسته به خواص لجن است.

4. چگونه می توانم بهترین CPAM را آزمایش کنم؟

آزمایش شیشه آزمایشگاهی که درجات یونی مختلف را مقایسه می‌کند، مطمئن‌ترین روش قبل از استفاده در مقیاس کامل-است.

5. آیا CPAM رطوبت کیک لجن را کاهش می دهد؟

بله انتخاب مناسب CPAM تشکیل لخته و انتشار آب را بهبود می بخشد و به تجهیزات مکانیکی آبگیری کمک می کند تا کیک های لجن خشک تری تولید کنند.