La poliacrilamida (PAM) es un polímero versátil utilizado en el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales como coadyuvante de la floculación y la coagulación. floculantes y coagulantes. y coagulantes. Tiene una masa molecular elevada y está disponible en varias formas: polvo, líquido o emulsión. Las poliacrilamidas pueden ser aniónicas, catiónicas o no iónicas en función de la aplicación y constituyen una solución eficaz para la eliminación de sólidos en suspensión, la deshidratación de lodos y la clarificación de aguas residuales. La poliacrilamida es especialmente valiosa en el tratamiento de aguas residuales, ya que favorece la formación de flóculos estables que pueden separarse fácilmente.
Índice
Antecedentes técnicos y propiedades de la poliacrilamida
La poliacrilamida es un polímero de ácido acrílico formado por largas cadenas moleculares con grupos acrilamídicos repetidos. La estructura de la poliacrilamida puede modificarse químicamente según sea necesario para añadir diferentes grupos funcionales, lo que permite a la PAM transportar iones cargados tanto positiva como negativamente. El comportamiento específico de la poliacrilamida en el agua depende de la carga del polímero y del tipo de impurezas del agua residual. La propiedad más importante de la PAM es su capacidad para actuar como floculante uniendo partículas a sí misma y promoviendo así la formación de flóculos grandes y sedimentables.
Variantes de poliacrilamida
Poliacrilamida aniónica (APAM):
- La PAM aniónica lleva cargas negativas y se utiliza en aguas residuales que contienen impurezas cargadas positivamente. Es muy adecuada para el tratamiento de sólidos en suspensión y compuestos orgánicos. La APAM se utiliza a menudo en la industria del papel y la pasta de papel, el procesamiento de metales y la industria alimentaria.
Poliacrilamida catiónica (CPAM):
- La PAM catiónica lleva cargas positivas y es especialmente eficaz para la floculación de materia orgánica y para aguas residuales que contienen partículas con carga negativa o sustancias coloidales. La CPAM se utiliza en el acondicionamiento de lodos, la deshidratación en filtros prensa de cámara y el tratamiento de aguas residuales municipales, ya que forma un fuerte enlace con el material biológico y mejora las propiedades de deshidratación.
Poliacrilamida no iónica (NPAM):
- La PAM no iónica no tiene carga eléctrica y puede utilizarse en aguas residuales con valores de pH fluctuantes y relaciones de carga cambiantes de las partículas. La NPAM se utiliza como complemento de los polímeros iónicos y es especialmente útil cuando varía la carga de las partículas en las aguas residuales.
Copolímero de poliacrilamida:
- La combinación de grupos aniónicos y catiónicos en una molécula de poliacrilamida produce un copolímero que puede aplicarse con flexibilidad a distintos tipos de aguas residuales y se utiliza como floculante universal en aguas residuales muy contaminadas.
Foto: Comparación entre un polímero (floculante) de ALMAWATECH y un polímero disponible en el mercado (resumen de productos de ALMA AQUA Wastewater)
Funcionalidad de la poliacrilamida en el tratamiento del agua y las aguas residuales
La función principal de la poliacrilamida es actuar como floculante que favorece la coagulación y forma flóculos grandes y estables. Este proceso es especialmente esencial en el tratamiento de aguas residuales, ya que las partículas muy finas y las impurezas coloidales a menudo no pueden eliminarse por simple filtración, flotación o sedimentación en las plantas de CP. Las cadenas poliméricas de la poliacrilamida funcionan mediante dos mecanismos:
Puente:
- Las largas cadenas moleculares de la poliacrilamida pueden depositarse alrededor de varias partículas y formar un puente entre ellas. Esto conduce a la formación de grandes flóculos que pueden separarse más fácilmente por sedimentación en sistemas CP, flotación o filtración. Los puentes son especialmente eficaces para eliminar partículas finas, ya que crean una estructura estable que se asienta fácilmente bajo la influencia de la gravedad o por medios mecánicos como la flotación.
Neutralización de la carga:
- La carga iónica de la poliacrilamida neutraliza las cargas superficiales de las partículas de las aguas residuales para que dejen de repelerse y formen flóculos. Esta neutralización es importante para el tratamiento de partículas coloidales, que permanecerían en suspensión estable debido a su carga superficial.
Aplicaciones prácticas de la poliacrilamida
La poliacrilamida es un floculante extremadamente versátil y se utiliza en diversas industrias, especialmente en el tratamiento de aguas residuales, en la deshidratación de lodos de depuradora y en el tratamiento de agua potable.
Industria del papel y la pasta de papel:
- La poliacrilamida se utiliza en la producción de papel para eliminar sólidos y fibras de las aguas residuales. La poliacrilamida aniónica se utiliza a menudo para la sedimentación y separación de sólidos y mejora la claridad del agua de proceso.
Tratamiento de metales y galvanoplastia:
- En la metalurgia, la poliacrilamida se utiliza para eliminar metales pesados y separar lodos metálicos. En este caso, la poliacrilamida aniónica se utiliza principalmente para optimizar la separación de sólidos en suspensión y metales.
Industria alimentaria y de bebidas:
- Las aguas residuales del procesado de alimentos contienen altos niveles de sustancias orgánicas y sólidos en suspensión. La poliacrilamida catiónica se utiliza aquí para flocular grasas, aceites y otros compuestos orgánicos y mejorar la calidad de las aguas residuales.
Tratamiento del agua potable:
- La poliacrilamida se utiliza en el tratamiento del agua potable para eliminar la turbidez y mejorar la filtración. Especialmente en zonas con aguas turbias o arenosas, la poliacrilamida se utiliza para mejorar la calidad del agua y permitir un tratamiento más claro.
Acondicionamiento y deshidratación de lodos:
- La poliacrilamida se utiliza en la deshidratación de lodos de depuradora en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales. La adición de poliacrilamida catiónica mejora la eficacia de la deshidratación y reduce el contenido de agua de los lodos, lo que disminuye los costes de transporte y eliminación.
Foto: Planta de precipitación y floculación, también conocida como planta CP, ALMA CHEM MCW con dosificación de polímeros
Ventajas y retos de la poliacrilamida
Ventajas:
- Alta eficacia de floculación: la poliacrilamida permite una floculación rápida y eficaz y mejora la separación de sólidos y materias en suspensión.
- Versatilidad: Al adaptarse a distintos tipos de carga (aniónica, catiónica, no iónica), la PAM es adecuada para una amplia gama de aguas residuales.
- Reducción de los costes de explotación: Una floculación eficaz conduce a una mejor separación de los sólidos, lo que reduce los procesos de postratamiento y disminuye los costes de explotación.
Desafíos:
- Sensibilidad al pH y a la temperatura: La eficacia de la poliacrilamida puede verse afectada por el pH y la temperatura, lo que requiere un control preciso.
- Dosificación: Una dosificación excesiva puede provocar la formación de copos demasiado grandes y difíciles de asentar. Por el contrario, una dosis insuficiente puede dar lugar a una formación insuficiente de copos.
Poliacrilamida en ALMAWATECH: ALMA AQUA Aguas residuales
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Foto: Estación automática de dosificación y preparación de polímero (floculante) ALMA Floc AC con una capacidad de tratamiento de hasta 2.000 l/h
Conclusión
La poliacrilamida es un floculante indispensable en el tratamiento de aguas industriales y residuales. Gracias a su gran flexibilidad y adaptabilidad a diferentes tipos de aguas residuales, la PAM permite una formación eficaz de flóculos, lo que se traduce en una mejora de la calidad del agua y una reducción de los costes de eliminación. Con el apoyo de ALMAWATECH y nuestra línea de productos ALMA AQUA Aguas Residuales, las empresas pueden elegir la poliacrilamida adecuada para lograr la máxima eficacia en el tratamiento de aguas y aguas residuales.
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