چگونه دوز PAM را در هنگام آب زدایی لجن تعیین کنیم؟

هنگام برخورد با لجن، همه با این سردرد مواجه شده‌اند: چه مقدار PAM (پلی آکریل آمید) باید اضافه شود تا لجن به درستی آبگیری شود؟ اگر خیلی کم اضافه شود، لجن مانند "شکر قهوه‌ای" چسبناک می‌شود و اثر آبگیری ضعیف است. خیلی زیاد، نه تنها هزینه همچنان افزایش می‌یابد، بلکه ممکن است بر پردازش‌های بعدی نیز تأثیر بگذارد. امروز در مورد چگونگی تعیین مقدار PAM برای اضافه کردن در طول آبگیری لجن با شکستن و خرد کردن آن صحبت کردیم!

اول، درک کنید که PAM به عنوان یک 'ابزار' چیست

PAM که با نام پلی آکریل آمید نیز شناخته می‌شود، مانند یک "چسباننده" و "فرمانده" در آبگیری لجن است. سه نوع دارد: کاتیونی، آنیونی و غیر یونی، با "شخصیت‌های" مختلف متناظر با انواع مختلف لجن. PAM کاتیونی در تصفیه لجن آلی با بار منفی، مانند لجن از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب خانگی و همچنین لجن از کارخانه‌های مواد غذایی و کاغذ، خوب عمل می‌کند. PAM آنیونی تمایل ویژه‌ای به لجن معدنی با بارهای مثبت دارد، مانند لجن تولید شده در متالورژی و فرآوری مواد معدنی. PAM غیر یونی برای طیف وسیعی از انواع لجن مناسب است و می‌توان آن را زمانی که خواص لجن مشخص نیست یا زمانی که اسیدیته یا قلیائیت لجن متوسط است، امتحان کرد.

PAM می‌تواند با دو توانایی کار کند: یکی به نام پل زدن جذب است که زنجیره‌های مولکولی بلند آن می‌تواند ذرات کوچک لجن را با هم "رشته" کند تا لخته‌های بزرگ‌تری تشکیل شود. روش دیگر به نام خنثی‌سازی الکترواستاتیک است که بار سطحی ذرات لجن را خنثی می‌کند تا دیگر یکدیگر را دفع نکنند، بلکه محکم یکدیگر را در آغوش بگیرند و جداسازی آب را آسان‌تر می‌کند.

"مغز متفکر پشت صحنه" که بر دوز PAM تأثیر می‌گذارد

1. "خلق و خوی" لجن

-نوع لجن: تفاوت زیادی بین لجن آلی و لجن معدنی وجود دارد. لجن آلی حاوی مقدار زیادی مواد آلی است که ذرات کوچکی با بار منفی دارد. به طور کلی، از PAM کاتیونی استفاده می‌شود و دوز آن نسبتاً زیاد است، احتمالاً 5-20 میلی‌گرم در هر لیتر لجن. ذرات لجن معدنی نسبتاً بزرگ هستند و می‌توان از PAM آنیونی استفاده کرد که دوز آن 1-5 میلی‌گرم در لیتر است. به عنوان مثال، لجن باقی‌مانده از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری عمدتاً لجن آلی است. هنگام افزودن PAM کاتیونی، دوز اغلب بین 8-15 میلی‌گرم در لیتر است.

-غلظت لجن: هرچه لجن غلیظ‌تر باشد، یعنی غلظت بالاتر باشد، به PAM بیشتری نیاز است. به عنوان مثال، در مقایسه با لجن با غلظت 5٪ و غلظت 1٪، برای اینکه لجن با غلظت 5٪ به اثر آبگیری یکسانی برسد، مقدار PAM اضافه شده ممکن است دو برابر یا حتی بیشتر شود. با توجه به غلظت بالا، ذرات لجن بیشتری در داخل وجود دارد که به مولکول‌های PAM بیشتری برای "اتصال" و "خنثی‌سازی" نیاز دارد.

-مقدار pH لجن: انواع مختلف PAM ترجیحات متفاوتی برای مقدار pH دارند. PAM کاتیونی در محیط‌های خنثی تا اسیدی عملکرد خوبی دارد، در حالی که PAM آنیونی در محیط‌های خنثی تا قلیایی مؤثرتر است. اگر مقدار pH لجن مناسب نباشد، ممکن است لازم باشد ابتدا مقدار pH را تنظیم کرده و سپس PAM اضافه کنید، در غیر این صورت، مهم نیست چقدر اضافه شود، تأثیری نخواهد داشت. به عنوان مثال، افزودن مستقیم PAM کاتیونی معمولی به لجن قلیایی یک کارخانه چاپ و رنگرزی قطعاً مؤثر نخواهد بود. شما باید ابتدا مقدار pH را کاهش دهید یا محصولات PAM کاتیونی مقاوم در برابر قلیایی را انتخاب کنید.

2. تفاوت‌های قابل توجه در تکنیک‌های پردازش

-تجهیزات آبگیری: مقدار PAM اضافه شده بسته به تجهیزات آبگیری مورد استفاده متفاوت است. دستگاه آبگیری سانتریفیوژ سرعت بالایی دارد و نیروی برشی بالایی دارد. برای اطمینان از عدم پراکندگی لخته‌ها، مقدار PAM اضافه شده باید کمی بیشتر باشد، معمولاً بین 8-15 میلی‌گرم در لیتر. نیروی برشی پرس فیلتر تسمه‌ای نسبتاً کم است و دوز ممکن است بین 5-10 میلی‌گرم در لیتر باشد. پرس فیلتر صفحه‌ای و قاب نیازی به استحکام بالای لخته ندارد و دوز معمولاً 3-8 میلی‌گرم در لیتر است.

-روش و سرعت اختلاط: هنگامی که PAM با لجن مخلوط می‌شود، اگر اختلاط یکنواخت نباشد، PAM بیشتری در برخی نقاط و PAM کمتری در نقاط دیگر وجود خواهد داشت که بر اثر کلی تأثیر می‌گذارد. و سرعت اختلاط نیز بسیار مهم است، خیلی سریع لخته‌های تازه تشکیل شده را می‌شکند و خیلی آهسته منجر به اختلاط ناکافی می‌شود. معمولاً در ابتدا، به سرعت به مدت 1-2 دقیقه هم بزنید تا PAM به سرعت پراکنده شود، و سپس به آرامی به مدت 3-5 دقیقه هم بزنید تا لخته‌ها به آرامی رشد کنند.

روش‌های عملی برای تعیین دوز PAM

1. آزمایش آزمایشگاهی "کاوش"

-آماده‌سازی: چندین بشر تمیز بردارید و آن‌ها را با مقادیر مساوی از نمونه‌های لجن پر کنید. در عین حال، PAM را به صورت محلول با غلظت 0.1٪ -0.5٪ آماده کنید. غلظت نباید خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت PAM به راحتی جمع می‌شود و به خوبی حل نمی‌شود.

-آزمایش افزودن: مقادیر مختلف محلول PAM را به هر بشر اضافه کنید، از 1 میلی‌گرم در لیتر شروع کنید و هر بار 1 میلی‌گرم در لیتر افزایش دهید، تا به 10 میلی‌گرم در لیتر یا بیشتر برسید. پس از افزودن، از یک میکسر برای هم زدن با سرعت و زمان ذکر شده در بالا استفاده کنید.

-ثبت مشاهده: پس از مخلوط کردن نگران نباشید، بگذارید مدتی بماند، اندازه و تراکم لخته‌های لجن و همچنین شفافیت مایع رویی را مشاهده کنید. لخته‌ها بزرگ و متراکم هستند و هرچه مایع رویی شفاف‌تر باشد، دوز مناسب‌تر است. در نهایت، دوز و اثرات مربوطه هر بشر را با جزئیات ثبت کنید، مقایسه و تجزیه و تحلیل کنید تا دوز بهینه را پیدا کنید.

2. آزمایش آزمایشی "تأیید" در محل

-پس از یافتن محدوده تقریبی دوز در آزمایش آزمایشگاهی، لازم است آن را برای آزمایش آزمایشی به محل ببرید. زیرا هنوز تفاوت‌هایی بین شرایط آزمایشگاهی و شرایط واقعی در محل وجود دارد، مانند دما، نوسانات کیفیت آب و غیره.

-یک تجهیزات آبگیری را در محل انتخاب کنید و دوزهای مختلف را برای عملیات آزمایشی با توجه به محدوده دوز به دست آمده از آزمایش در مقیاس کوچک تنظیم کنید. در حین عملیات، عملکرد تجهیزات آبگیری را از نزدیک زیر نظر داشته باشید، مانند شفافیت مایع جداسازی در دستگاه آبگیری سانتریفیوژ، رطوبت کیک فیلتر در پرس فیلتر تسمه‌ای و زمان فیلتراسیون پرس فیلتر صفحه‌ای و قاب.

-بر اساس نتایج عملیات آزمایشی در محل، دوز را تنظیم کنید تا زمانی که دوز بهینه که می‌تواند اثر آبگیری را تضمین کند و هزینه‌ها را کنترل کند، پیدا شود.

3. نظارت آنلاین "تنظیم پویا"

-بسیاری از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب در حال حاضر از تجهیزات نظارت آنلاین استفاده می‌کنند که می‌تواند غلظت لجن، دوز محلول PAM و رطوبت لجن آبگیری شده را در زمان واقعی نظارت کند.

-بر اساس این داده‌ها و برنامه کنترل از پیش تعیین شده، سیستم می‌تواند به طور خودکار دوز PAM را تنظیم کند. به عنوان مثال، اگر غلظت لجن ناگهان افزایش یابد، سیستم به طور خودکار مقدار PAM اضافه شده را افزایش می‌دهد. اگر رطوبت لجن آبگیری شده از استاندارد فراتر رود، دوز بر این اساس تنظیم می‌شود. با این حال، تجهیزات نظارت آنلاین نیاز به کالیبراسیون و نگهداری منظم دارند، در غیر این صورت داده‌ها نادرست خواهند بود و دوز تنظیم شده غیرقابل اعتماد خواهد بود.

نکات کوچک برای عملیات روزانه

1. انحلال PAM بسیار مهم است: هنگام حل کردن PAM، باید از آب لوله کشی تمیز استفاده شود و دمای آب باید در 20-40 درجه سانتی‌گراد کنترل شود. اگر دمای آب خیلی کم باشد، انحلال کند خواهد بود و اگر خیلی زیاد باشد، ممکن است به ساختار مولکولی PAM آسیب برساند. در فرآیند انحلال، سرعت هم زدن نباید خیلی زیاد باشد تا از کف بیش از حد جلوگیری شود. به طور کلی، محلول باید به مدت 40-60 دقیقه هم زده شود تا یکنواخت و شفاف شود، عاری از توده‌ها و لخته‌ها.

2. به طور منظم دوز را بررسی کنید: خواص لجن ممکن است با عواملی مانند فصل و کیفیت آب ورودی تغییر کند. بنابراین ما نمی‌توانیم فقط یک دوز خاص را نادیده بگیریم، ما باید به طور منظم (مانند هر هفته یا هر نیم ماه) یک آزمایش کوچک انجام دهیم تا ببینیم آیا هنوز نیاز به تنظیم دوز داریم یا خیر.

3. مارک‌های مختلف PAM را امتحان کنید: مارک‌ها و مدل‌های زیادی از PAM در بازار وجود دارد و کیفیت و عملکرد محصولات تولید شده توسط تولیدکنندگان مختلف ممکن است متفاوت باشد. شما می‌توانید چندین مارک قابل اعتماد را پیدا کنید و آزمایش‌های مقایسه‌ای را در آزمایشگاه و در محل انجام دهید تا محصولی با بالاترین مقرون به صرفه بودن را انتخاب کنید.

تعیین دوز PAM برای آبگیری لجن وظیفه‌ای است که نیاز به صبر و تجربه دارد. ما باید "خلق و خوی" لجن و PAM را درک کنیم و آن را با فرآیند درمان واقعی ترکیب کنیم. از طریق آزمایش و تنظیم مداوم، می‌توانیم مناسب‌ترین دوز را پیدا کنیم که نه تنها می‌تواند لجن را به درستی درمان کند، بلکه در هزینه‌های زیادی نیز صرفه‌جویی می‌کند!