Face à la boue, tout le monde a dû rencontrer ce casse-tête : quelle quantité de PAM (polyacrylamide) faut-il ajouter pour que la boue se déshydrate correctement ? Si l'on en ajoute trop peu, la boue devient collante comme du "sucre brun" et l'effet de déshydratation est médiocre ; si l'on en ajoute trop, non seulement le coût continue d'augmenter, mais cela peut également affecter le traitement ultérieur. Aujourd'hui, nous allons parler de la façon de déterminer la quantité de PAM à ajouter lors de la déshydratation des boues en la décomposant et en la fragmentant !
Tout d'abord, comprendre ce qu'est le PAM en tant qu'« artefact »
Le PAM, également connu sous le nom de polyacrylamide, est comme un « liant » et un « commandant » dans la déshydratation des boues. Il existe trois types : cationique, anionique et non ionique, avec des « personnalités » différentes correspondant à différents types de boues. Le PAM cationique est efficace pour traiter les boues organiques chargées négativement, telles que les boues provenant des stations d'épuration domestiques, ainsi que les boues des usines alimentaires et papetières ; le PAM anionique a une préférence particulière pour les boues inorganiques chargées positivement, telles que les boues produites dans la métallurgie et le traitement des minerais ; le PAM non ionique convient à un large éventail de types de boues et peut être essayé lorsque les propriétés des boues ne sont pas claires ou lorsque l'acidité ou l'alcalinité des boues est modérée.
Le PAM peut agir grâce à deux capacités : l'une est appelée pontage par adsorption, dont les longues chaînes moléculaires peuvent « enchaîner » de petites particules de boue pour former des flocons plus gros ; une autre méthode est appelée neutralisation électrostatique, qui neutralise la charge de surface des particules de boue afin qu'elles ne se repoussent plus, mais s'embrassent étroitement, ce qui facilite la séparation de l'eau.
Le cerveau « en coulisses » qui affecte le dosage du PAM
1. Le « tempérament » de la boue
-Type de boue : Il existe une énorme différence entre les boues organiques et les boues inorganiques. Les boues organiques contiennent beaucoup de matière organique, avec de petites particules chargées négativement. Généralement, on utilise du PAM cationique, et le dosage est relativement élevé, peut-être de 5 à 20 milligrammes par litre de boue ; les particules de boues inorganiques sont relativement grosses, et du PAM anionique peut être utilisé, avec un dosage de 1 à 5 milligrammes par litre. Par exemple, les boues restantes des stations d'épuration municipales sont principalement des boues organiques. Lors de l'ajout de PAM cationique, le dosage est souvent compris entre 8 et 15 milligrammes par litre.
-Concentration de la boue : Plus la boue est épaisse, c'est-à-dire plus la concentration est élevée, plus il faut de PAM. Par exemple, par rapport à une boue avec une concentration de 5 % et une concentration de 1 %, afin qu'une boue avec une concentration de 5 % atteigne le même effet de déshydratation, la quantité de PAM ajoutée peut devoir être doublée, voire plus. En raison de la forte concentration, il y a plus de particules de boue à l'intérieur, ce qui nécessite plus de molécules de PAM pour « connecter » et « neutraliser ».
-La valeur pH de la boue : Différents types de PAM ont des préférences différentes pour la valeur pH. Le PAM cationique fonctionne bien dans les environnements neutres à acides, tandis que le PAM anionique est plus efficace dans les environnements neutres à alcalins. Si la valeur pH de la boue n'est pas appropriée, il peut être nécessaire d'ajuster d'abord la valeur pH, puis d'ajouter du PAM, sinon l'effet ne sera pas bon, quelle que soit la quantité ajoutée. Par exemple, l'ajout de PAM cationique ordinaire directement à la boue alcaline d'une imprimerie et d'une teinturerie ne sera certainement pas efficace. Vous devez d'abord abaisser la valeur pH ou choisir des produits PAM cationiques résistants aux alcalis.
2. Différences significatives dans les techniques de traitement
-Équipement de déshydratation : La quantité de PAM ajoutée varie en fonction de l'équipement de déshydratation utilisé. La centrifugeuse a une vitesse rapide et une force de cisaillement élevée. Afin de s'assurer que les flocons ne sont pas dispersés, la quantité de PAM ajoutée doit être légèrement plus élevée, généralement entre 8 et 15 milligrammes par litre ; la force de cisaillement du filtre-presse à bande est relativement faible, et le dosage peut être compris entre 5 et 10 milligrammes par litre ; le filtre-presse à plaques et à cadre ne nécessite pas une grande résistance des flocons, et le dosage est généralement de 3 à 8 milligrammes par litre.
-Méthode et vitesse de mélange : Lorsque le PAM est mélangé à la boue, si le mélange n'est pas uniforme, il y aura plus de PAM à certains endroits et moins à d'autres, ce qui affectera l'effet global. Et la vitesse de mélange est également cruciale, trop rapide brisera les flocons nouvellement formés, et trop lente entraînera un mélange insuffisant. Habituellement, au début, remuez rapidement pendant 1 à 2 minutes pour permettre au PAM de se disperser rapidement, puis remuez lentement pendant 3 à 5 minutes pour permettre aux flocons de croître lentement.
Méthodes pratiques pour déterminer le dosage du PAM
1. « Exploration » en laboratoire
-Préparation : Prenez plusieurs béchers propres et remplissez-les de quantités égales d'échantillons de boue. En même temps, préparez le PAM en une solution avec une concentration de 0,1 % à 0,5 %. La concentration ne doit pas être trop élevée, sinon le PAM s'agglutinera facilement et se dissoudra mal.
-Test d'ajout : Ajoutez différentes quantités de solution de PAM à chaque bécher, en commençant par 1 mg/L et en augmentant de 1 mg/L à chaque fois, jusqu'à atteindre 10 mg/L ou plus. Après l'ajout, utilisez un mélangeur pour remuer à la vitesse et pendant le temps mentionnés précédemment.
-Enregistrement d'observation : Ne vous inquiétez pas après le mélange, laissez reposer un moment, observez la taille et la densité des flocons de boue, ainsi que la clarté du surnageant. Les flocons sont gros et denses, et plus le surnageant est clair, plus le dosage est approprié. Enfin, enregistrez en détail le dosage et les effets correspondants de chaque bécher, comparez et analysez pour trouver le dosage optimal.
2. « Vérification » pilote sur site
-Après avoir trouvé la plage approximative de dosage dans l'essai en laboratoire, il est nécessaire de l'amener sur le site pour un essai pilote. Car il existe encore des différences entre les conditions de laboratoire et les conditions réelles sur site, telles que la température, les fluctuations de la qualité de l'eau, etc.
-Sélectionnez un équipement de déshydratation sur site et définissez différents dosages pour l'essai de fonctionnement en fonction de la plage de dosage obtenue à partir du test à petite échelle. Pendant le fonctionnement, surveillez de près le fonctionnement de l'équipement de déshydratation, tel que la clarté du liquide de séparation dans la centrifugeuse, la teneur en humidité du gâteau de filtration dans le filtre-presse à bande et le temps de filtration du filtre-presse à plaques et à cadre.
-Sur la base des résultats de l'essai de fonctionnement sur site, affinez le dosage jusqu'à ce que le dosage optimal qui peut assurer l'effet de déshydratation et contrôler les coûts soit trouvé.
3. « Ajustement dynamique » de la surveillance en ligne
-De nombreuses stations d'épuration utilisent désormais des équipements de surveillance en ligne, qui peuvent surveiller en temps réel la concentration de boue, le dosage de la solution de PAM et la teneur en humidité de la boue déshydratée.
-Sur la base de ces données et du programme de contrôle pré-établi, le système peut ajuster automatiquement le dosage du PAM. Par exemple, si la concentration de boue augmente soudainement, le système augmentera automatiquement la quantité de PAM ajoutée ; si la teneur en humidité de la boue déshydratée dépasse la norme, le dosage sera ajusté en conséquence. Cependant, l'équipement de surveillance en ligne nécessite un étalonnage et une maintenance réguliers, sinon les données seront inexactes et le dosage ajusté ne sera pas fiable.
Petits conseils pour les opérations quotidiennes
1. La dissolution du PAM est cruciale : lors de la dissolution du PAM, de l'eau du robinet propre doit être utilisée, et la température de l'eau doit être contrôlée entre 20 et 40 °C. Si la température de l'eau est trop basse, la dissolution sera lente, et si elle est trop élevée, elle peut endommager la structure moléculaire du PAM. Dans le processus de dissolution, la vitesse d'agitation ne doit pas être trop rapide pour éviter une mousse excessive. Généralement, la solution doit être agitée pendant 40 à 60 minutes jusqu'à ce qu'elle devienne uniforme et transparente, exempte de grumeaux et de flocons.
2. Examinez régulièrement le dosage : Les propriétés de la boue peuvent changer en fonction de facteurs tels que la saison et la qualité de l'eau d'entrée. Nous ne pouvons donc pas simplement ignorer un certain dosage, nous devons faire un petit essai régulièrement (par exemple, chaque semaine ou toutes les deux semaines) pour voir si nous devons toujours ajuster le dosage.
3. Essayez différentes marques de PAM : Il existe de nombreuses marques et modèles de PAM sur le marché, et la qualité et les performances des produits fabriqués par différents fabricants peuvent varier. Vous pouvez trouver plusieurs marques fiables et effectuer des tests comparatifs en laboratoire et sur site pour sélectionner le produit avec le meilleur rapport coût-efficacité.
Déterminer le dosage de PAM pour la déshydratation des boues est une tâche qui demande de la patience et de l'expérience. Nous devons comprendre le « tempérament » de la boue et du PAM, et le combiner avec le processus de traitement réel. Grâce à une expérimentation et à des ajustements continus, nous pouvons trouver le dosage le plus approprié, ce qui peut non seulement traiter correctement la boue, mais aussi économiser beaucoup de coûts !
