Anionski ili kationski poliakrilamid Kako odabrati i dozirati
Anionski poliakrilamid i kationski poliakrilamid imaju različita područja primjene i slučajeve. Uobičajeno koristite anionski poliakrilamid kada se vaše suspendirane krute tvari ponašaju pozitivno nabijene, a koristite kationski poliakrilamid kada tretirate negativno nabijeni mulj/organske tvari. Potvrdite izbor brzim testom staklenke, a zatim optimizirajte dozu za brzo taloženje (bistrenje) ili nisku zamućenost filtrata i jake kolače (odvodnjavanje). U nastavku su navedeni koraci:
▶ Brzi odabir: anionski poliakrilamid ili kationski poliakrilamid
Praktično pravilo je uskladiti naboj polimera s ponašanjem čestica: suprotni naboji potiču pričvršćivanje, zatim velika molekularna težina pokreće premošćivanje u veće flokule.
| Ako vaš stream izgleda ovako | Počnite s | Tipični ciljni ishod |
|---|---|---|
| Čvrste tvari bogate anorganskim tvarima (npr. glina, sitni pijesak, flokule metalnog hidroksida) | Anionski poliakrilamid | Brzo taloženje, bistriji supernatant |
| Organski/biološki mulj (aktivni mulj, digestirani mulj, uljne emulzije nakon koagulanta) | Kationski poliakrilamid | Niska zamućenost filtrata, jake pahuljice za odvodnju |
▶ Praktična mjerila doziranja (da ne počnete na slijepo)
Započnite s konzervativnim rasponom, a zatim zategnite do prozora s najboljim učinkom koristeći testove s teglom (bistrenje) ili probe prešanja s remenom/centrifuge (odvodnjavanje).
Bistrenje i taloženje krutih tvari (mg/L u vodi)
- Uobičajeni rasponi ispitivanja staklenki za bistrenje otpadne vode često su 0,5-15 mg/L ovisno o opterećenju čvrstim tvarima i uzvodnoj kemiji.
- Ako već koristite anorganski koagulant (stipsa/željezo), često možete započeti u donjoj polovici tog raspona jer su čestice prethodno agregirane.
Odvodnjavanje mulja (kg aktivnog polimera po toni suhe tvari)
- Praktična početna traka za kationski poliakrilamid na digestiranom mulju otpadnih voda je 5–15 kg/t DS .
- Objavljeni podaci o slučajevima obično se nalaze blizu sredine tog pojasa; na primjer, jedno je istraživanje izvijestilo o optimalnom blizu 7,6 kg/t DS (suhe krutine) za najbolju metriku odvodnje u uvjetima ispitivanja.
▶ Metoda ispitivanja staklenke za potvrdu najboljeg polimera i doze
Koristite ovaj pristup za brzu usporedbu anionskog poliakrilamida i kationskog poliakrilamida i izbjegavanje predoziranja (koje može ponovno stabilizirati krute tvari i povećati zamućenost).
- Pripremite svježe polimerne otopine iste aktivne koncentracije (primjer: 0,1% w/w) i jasno označite.
- U identične čaše dozirajte prema ljestvici (na primjer: 0,5, 1, 2, 5, 10 mg/L za bistrenje) i za anionske i za kationske proizvode.
- Miješajte brzo za kratki kontakt, a zatim polako miješajte da se stvore pahuljice; zaustavite se i promatrajte brzinu taloženja, snagu pahuljica i bistrinu supernatanta.
- Odaberite najbolju izvedbu prema mjerljivoj krajnjoj točki (zamućenost/TSS, vrijeme taloženja, bistrina filtrata), a zatim pokrenite oko nje užu ljestvicu doza.
Prestanite s povećanjem doze nakon platoa performansi. Najbolja doza obično je blizu točke infleksije gdje se jasnoća naglo poboljšava, a zatim se smanjuje.
▶ Terenski primjeri koji olakšavaju odabir
Kada se tipično daje prednost anionskom poliakrilamidu
- Kontrola sedimenta i odvodnjavanje konstrukcije gdje dominiraju sitne čestice; dokumentirane aplikacije pokazale su velika smanjenja TSS-a (na primjer, 42 mg/L do 13 mg/L nakon filtracije u jednom kontekstu terenskog vodiča).
- Zgušnjavanje jalovine rudarstva i prerade minerala gdje je primarni cilj premošćivanje mulja s visokim postotkom čvrstih tvari.
Kada se tipično daje prednost kationskom poliakrilamidu
- Odvodnjavanje mulja otpadnih voda (preša s trakom, centrifuga) gdje su biokrutine jako negativne; neutralizacija kationskog naboja plus premošćivanje poboljšavaju krutinu kolača i prozirnost filtrata.
- Sustavi bogati topivim organskim tvarima ili emulgiranim uljima nakon primarnog koagulanta, gdje kationski polimer može poboljšati hvatanje i odvodnju.
▶ Rješavanje problema (uobičajeni kvarovi i brza rješenja)
- Flokule su sitne i lomljive: povećajte molekularnu težinu (ili smanjite smicanje) i provjerite koristite li ispravnu vrstu naboja (anionsko naspram kationsko).
- Supernatant postaje mutan nakon većih doza: vjerojatno ste predozirali; vratite se na posljednju dozu prije nego što se zamućenje pogoršalo.
- Kolač za odvodnju je sluzav ili se slabo ocijedi: malo smanjite dozu i/ili pređite na kationski poliakrilamid niže gustoće naboja kako biste izbjegli pretjeranu neutralizaciju.
- Performanse se mijenjaju iz dana u dan: pratiti pH, koncentraciju krutih tvari i dozu koagulansa; ponovno pokrenite kratki test staklenke kad god se kemija uzvodno promijeni.
Zaključak: "pravi" polimer je onaj koji ispunjava vašu mjerljivu krajnju točku pri najnižoj stabilnoj dozi—anionski poliakrilamid za mnoge anorganske suspenzije, kationski poliakrilamid za većinu mulja/organskih tvari—potvrđeno brzim testom.
