A aplicação de poliacrilamida no tratamento de águas residuais de alta salinidade‌

No tratamento de águas residuais de alta salinidade, a poliacrilamida (PAM) é usada principalmente como ‌floculante‌ durante as fases de pré-tratamento e desidratação de lamas – e não para remover diretamente a salinidade. O ambiente com alto teor de sal pode afetar significativamente o seu desempenho, portanto, tanto a seleção do produto quanto os procedimentos operacionais requerem atenção especial.

Aqui estão os principais pontos de aplicação do PAM no tratamento de águas residuais de alta salinidade:

I. Função principal: auxiliar na separação sólido-líquido, não na dessalinização

A função principal do PAM é usar pontes de adsorção e neutralização de carga para agregar partículas finas em suspensão, colóides e lodo biológico em flocos maiores, que podem então assentar rapidamente ou ser desidratados mecanicamente.

Dentro da cadeia de tratamento de águas residuais de alta salinidade, o PAM é utilizado principalmente em duas etapas:

Estágio de pré-tratamento‌: Antes que as águas residuais entrem nos sistemas de membrana ou evaporadores, o PAM é adicionado para remover grandes partículas de impurezas e alguma matéria orgânica, protegendo o equipamento central a jusante contra entupimento ou incrustação.

Estágio de desidratação de lodo‌: Após processos de tratamento biológico ou outros, é gerada uma grande quantidade de lama salina. A adição de PAM catiônico para o condicionamento do lodo permite uma rápida separação entre lama e água e produz uma torta de lodo mais densa para facilitar o descarte.

II. Seleção de produtos: Não iônico é a melhor escolha, catiônico depende das condições

Selecionar o tipo certo de PAM para águas residuais de alta salinidade é fundamental – escolher o tipo errado pode torná-lo completamente ineficaz.

PAM não iônico: A mais forte resistência ao sal, a escolha preferida para qualidade de água complexa.‌

Águas residuais de alta salinidade geralmente contêm grandes quantidades de íons de cálcio e magnésio, bem como poluentes carregados complexos. O PAM não iônico não tem carga em suas cadeias moleculares e depende principalmente de suas longas cadeias poliméricas para emaranhar e capturar as partículas suspensas circundantes. Esta ação de ponte física não é afetada pelo efeito de proteção de altas concentrações de sal, tornando-a altamente adaptável e proporcionando desempenho de sedimentação estável em condições de água de alta salinidade, ácidas ou complexas encontradas em indústrias como metalurgia e processamento químico.

PAM catiônico:Especificamente para Desidratação de Lodos; Requer superar a interferência de carga induzida por sal.‌

Para a desidratação de lodo orgânico proveniente do tratamento biológico de águas residuais de alta salinidade, normalmente são necessários produtos catiônicos. No entanto, altas concentrações de sal podem comprimir as cadeias poliméricas e interferir na reação de neutralização de carga entre o PAM e as partículas de lodo. Portanto, em tais cenários, tipos catiônicos específicos com maior grau iônico e peso molecular moderado são frequentemente necessários para neutralizar a interferência do sal e alcançar uma desidratação eficaz.

PAM aniônico:Aplicabilidade mais restrita; Depende de confirmação experimental.‌

O PAM aniônico carrega uma carga negativa e é usado principalmente para tratar sólidos suspensos com carga positiva. No entanto, em ambientes com alto teor de sal, as suas longas cadeias são propensas a enrolar-se devido à presença de iões de sal, encurtando o comprimento efectivo da cadeia e reduzindo significativamente a sua capacidade de ligação. A menos que os testes laboratoriais demonstrem claramente um bom desempenho, o PAM aniônico geralmente não é recomendado para uso direto em águas residuais de alta salinidade.

III. Operação e principais considerações

1. Sempre realize testes de jarros‌:A qualidade das águas residuais de alta salinidade varia muito e não existe um produto que sirva para todos. É essencial realizar experimentos em béqueres usando amostras reais de água no laboratório para identificar o tipo, peso molecular e dosagem de PAM mais adequados. Esta é uma etapa crítica para garantir a eficácia e evitar desperdícios.
2. Dissolução e Preparação‌:Recomenda-se dissolver o PAM com água limpa da torneira ou água deionizada, preparando uma solução diluída de 0,1%-0,2%. Ao dissolver, adicione lenta e uniformemente o pó sob agitação em baixa velocidade (60-200 rpm) para evitar a formação de grumos ou "olhos de peixe", que podem entupir as bombas e reduzir significativamente o desempenho.
3. Prepare fresco e use imediatamente‌: As soluções PAM têm estabilidade limitada. As soluções PAM aniônicas e não iônicas geralmente podem ser armazenadas por até uma semana, enquanto as soluções PAM catiônicas são recomendadas para serem usadas dentro de 24 horas. Quanto mais diluída for a solução, menor será o tempo de armazenamento.
4. Monitore a flutuação da qualidade da águas‌: Se a salinidade, a temperatura ou o pH das águas residuais de alta salinidade flutuarem significativamente, o regime de dosagem previamente otimizado pode rapidamente tornar-se ineficaz e deve ser ajustado em tempo hábil.

Em resumo, o PAM atua como um “agente de limpeza” no tratamento de águas residuais de alta salinidade. O princípio fundamental pode ser resumido em uma frase: ‌Escolha não iônico para pré-tratamento, catiônico para desidratação de lodo e deixe que os testes de laboratório tenham a palavra final em todas as seleções.‌