Anioninen tai kationinen polyakryyliamidi Kuinka valita ja annostella
Anionisella polyakryyliamidilla ja kationisella polyakryyliamidilla on erilaiset käyttöalueet ja tapaukset. Normaalisti käytä anionista polyakryyliamidia, kun suspendoituneet kiinteät aineet käyttäytyvät positiivisesti varautuneina, ja käytä kationista polyakryyliamidia käsitteleessäsi negatiivisesti varautunutta lietettä/orgaanisia aineita. Vahvista valinta pikapurkitestillä ja optimoi sitten annos nopeaa laskeutumista (kirkastumista) tai alhaista suodoksen sameutta ja vahvoja kakkuja (vedenpoisto) varten. Alla on vaiheet:
▶ Nopea valinta: anioninen polyakryyliamidi tai kationinen polyakryyliamidi
Käytännön sääntö on sovittaa polymeerin varaus hiukkasten käyttäytymiseen: vastakkaiset varaukset edistävät kiinnittymistä, sitten korkean molekyylipainon ohjaaminen silloittaen suurempiin flokkeihin.
| Jos streamisi näyttää tältä | Aloita | Tyypillinen tavoitetulos |
|---|---|---|
| Epäorgaaniset kiintoaineet (esim. savet, hienohiekka, metallihydroksidihiutaleet) | Anioninen polyakryyliamidi | Nopeasti laskeutuva, kirkkaampi supernatantti |
| Orgaaninen/biologinen liete (aktiiviliete, mädätetty liete, öljyiset emulsiot koagulantin jälkeen) | Kationinen polyakryyliamidi | Matala suodoksen sameus, vahvat flokit vedenpoistoon |
▶ Käytännön annostuksen vertailuarvot (jotta et aloita sokeana)
Aloita konservatiivisesta valikoimasta ja kiristä sitten parhaiten suoriutuneeseen ikkunaan käyttämällä tölkkitestejä (kirkastus) tai hihnapuristus-/sentrifugikokeita (vedenpoisto).
Kirkastuminen ja kiintoaineiden laskeutuminen (mg/l vedessä)
- Yleiset tölkkitestialueet jäteveden selkeyttämiseen ovat usein 0,5-15 mg/l riippuen kiintoainekuormituksesta ja ylävirran kemiasta.
- Jos käytät jo epäorgaanista koagulanttia (aluna/ferri), voit usein aloittaa tämän alueen alemmasta puoliskosta, koska hiukkaset ovat esiaggregoituja.
Lietteen vedenpoisto (kg aktiivista polymeeriä kuiva-ainetonnia kohti)
- Käytännöllinen aloitusnauha kationiselle polyakryyliamidille mädätetylle jätevesilietteelle on 5–15 kg/t DS .
- Julkaistut tapaustiedot laskeutuvat yleensä lähelle kyseisen kaistan keskikohtaa; esimerkiksi yksi tutkimus raportoi optimin lähellä 7,6 kg/t DS (kuiva kiintoaine) parhaan vedenpoistomittarin saavuttamiseksi testiolosuhteissa.
▶ Purkkitestimenetelmä parhaan polymeerin ja annoksen varmistamiseksi
Käytä tätä lähestymistapaa vertaillaksesi anionista polyakryyliamidia kationiseen polyakryyliamidiin nopeasti ja välttääksesi yliannostuksen (joka voi stabiloida kiintoaineita ja lisätä sameutta).
- Valmista tuoreet polymeeriliuokset samalla aktiivisella pitoisuudella (esimerkki: 0,1 % w/w) ja merkitse selvästi.
- Annostele identtisiin dekantterilasiin tikapuut (esimerkiksi: 0,5, 1, 2, 5, 10 mg/l selkeyttämiseksi) sekä anionisille että kationisille tuotteille.
- Sekoita nopeasti lyhyen kosketuksen saamiseksi, sitten hitaasti hiutaleiden muodostamiseksi; pysähdy ja tarkkaile laskeutumisnopeutta, flokkilujuutta ja supernatantin kirkkautta.
- Valitse mitattavissa olevan päätepisteen (sameus/TSS, asettumisaika, suodoksen kirkkaus) perusteella paras suoriutuja ja aja sen ympärille kapeammat annostikkaat.
Lopeta annoksen nostaminen, kun suorituskyky on tasoittunut. Paras annos on yleensä lähellä käännekohtaa, jossa kirkkaus paranee jyrkästi ja tasaantuu sitten.
▶ Kenttäesimerkkejä, jotka helpottavat valintaa
Kun anionista polyakryyliamidia tyypillisesti suositaan
- Sedimentin hallinta ja rakennusten vedenpoisto, jossa hienoaines hallitsee; dokumentoidut sovellukset ovat osoittaneet suuria TSS-vähennyksiä (esim. 42 mg/l alas 13 mg/l suodatuksen jälkeen yhdessä kenttäoppaassa).
- Kaivos- ja mineraalijätteiden sakeuttaminen, jossa korkeakiintoainepitoisten lietteiden silloittaminen on ensisijainen tavoite.
Kun kationista polyakryyliamidia tyypillisesti suositaan
- Jätevesilietteen vedenpoisto (hihnapuristin, sentrifugi), jossa biokiinteät aineet ovat voimakkaasti negatiivisia; kationinen varauksen neutralointi ja silloittaminen parantavat kakun kiintoaineita ja suodoksen kirkkautta.
- Järjestelmät, joissa on runsaasti liukoisia orgaanisia aineita tai emulgoituja öljyjä primaarisen koagulantin jälkeen, joissa kationinen polymeeri voi parantaa talteenottoa ja vedenpoistoa.
▶ Vianetsintä (yleiset viat ja pikakorjaukset)
- Flokot ovat pieniä ja hauraita: lisää molekyylipainoa (tai vähennä leikkausvoimaa) ja varmista, että käytät oikeaa varaustyyppiä (anioninen vs. kationinen).
- Supernatantti muuttuu sameaksi suurempien annosten jälkeen: olet todennäköisesti yliannostus; siirry takaisin viimeiseen annokseen ennen sameuden pahenemista.
- Vedenpoistokakku on likaista tai valuu huonosti: pienennä annosta hieman ja/tai siirry pienempään varaustiheyteen kationiseen polyakryyliamidiin liiallisen neutraloinnin välttämiseksi.
- Suorituskyky muuttuu päivittäin: seurata pH:ta, kiintoainepitoisuutta ja koagulanttiannosta; Suorita lyhyt purkkitesti uudelleen aina, kun alkuvirran kemia muuttuu.
Alarivi: "oikea" polymeeri on se, joka täyttää mitattavissa olevan päätepisteesi pienimmällä vakaalla annoksella – anioninen polyakryyliamidi monille epäorgaanisille suspensioille, kationinen polyakryyliamidi useimmille lietteille/orgaanisille aineille – vahvistettu pikatestillä.
