Polyacrylamide (PAM) is een veelzijdig polymeer dat wordt gebruikt in industriële water- en afvalwaterbehandeling als flocculatie- en coagulatiehulpmiddel. flocculanten en coagulanten. en coagulatiehulpmiddelen. Het heeft een hoge moleculaire massa en is verkrijgbaar in verschillende vormen - als poeder, vloeistof of emulsie. Polyacrylamiden kunnen anionisch, kationisch of niet-ionisch zijn, afhankelijk van de toepassing, en bieden een efficiënte oplossing voor het verwijderen van gesuspendeerde vaste stoffen, het ontwateren van slib en het zuiveren van afvalwater. Polyacrylamide is bijzonder waardevol in afvalwaterbehandeling omdat het de vorming van stabiele vlokken ondersteunt die gemakkelijk kunnen worden afgescheiden.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond en eigenschappen van polyacrylamide
Polyacrylamide is een polymeer van acrylzuur en bestaat uit lange moleculaire ketens met zich herhalende acrylamidegroepen. De structuur van polyacrylamide kan naar wens chemisch worden aangepast om verschillende functionele groepen toe te voegen, waardoor PAM zowel positief als negatief geladen ionen kan dragen. Het specifieke gedrag van polyacrylamide in water hangt af van de lading van het polymeer en het type onzuiverheden in het afvalwater. De belangrijkste eigenschap van PAM is zijn vermogen om op te treden als vlokmiddel door deeltjes aan zich te binden en zo de vorming van grote, bezinkbare vlokken te bevorderen.
Varianten van polyacrylamide
Anionisch polyacrylamide (APAM):
- Anionisch PAM heeft negatieve ladingen en wordt gebruikt in afvalwater dat positief geladen onzuiverheden bevat. Het is zeer geschikt voor de behandeling van gesuspendeerde vaste stoffen en organische verbindingen. APAM wordt vaak gebruikt in de papier- en pulpindustrie, metaalverwerking en de voedingsindustrie.
Kationisch polyacrylamide (CPAM):
- Kationisch PAM heeft positieve ladingen en is bijzonder effectief voor de uitvlokking van organisch materiaal en voor afvalwater dat negatief geladen deeltjes of colloïdale stoffen bevat. CPAM wordt gebruikt in slibbehandeling, ontwatering in kamerfilterpersen en gemeentelijke afvalwaterbehandeling, omdat het een sterke binding vormt met biologisch materiaal en de ontwateringseigenschappen verbetert.
Niet-ionisch polyacrylamide (NPAM):
- Niet-ionisch PAM heeft geen elektrische lading en kan worden gebruikt in afvalwater met fluctuerende pH-waarden en veranderende ladingsverhoudingen van de deeltjes. NPAM wordt gebruikt als aanvulling op ionische polymeren en is vooral nuttig wanneer de lading van de deeltjes in het afvalwater varieert.
Copolymeer polyacrylamide:
- De combinatie van anionische en kationische groepen in een polyacrylamidemolecuul levert een copolymeer op dat flexibel kan worden toegepast op verschillende soorten afvalwater en wordt gebruikt als universeel vlokmiddel in zwaar vervuild afvalwater.
Foto: Vergelijking tussen een polymeer (vlokmiddel) van ALMAWATECH en een commercieel verkrijgbaar polymeer (ALMA AQUA Wastewater productoverzicht)
Functionaliteit van polyacrylamide in water- en afvalwaterbehandeling
De belangrijkste functie van polyacrylamide is om te fungeren als een vlokmiddel dat coagulatie ondersteunt en stabiele, grote vlokken vormt. Dit proces is vooral essentieel bij de behandeling van afvalwater, omdat zeer fijne deeltjes en colloïdale onzuiverheden vaak niet kunnen worden verwijderd door eenvoudige filtratie, flotatie of bezinking in CP-installaties. De polymeerketens van polyacrylamide werken via twee mechanismen:
Overbruggen:
- De lange moleculaire ketens van het polyacrylamide kunnen rond verschillende deeltjes worden afgezet en een brug vormen tussen deze deeltjes. Dit leidt tot de vorming van grote vlokken die gemakkelijker gescheiden kunnen worden door bezinking in CP-systemen, flotatie of filtratie. Brugvorming is vooral effectief bij het verwijderen van fijne deeltjes omdat ze een stabiele structuur vormen die gemakkelijk bezinkt onder invloed van de zwaartekracht of met mechanische middelen zoals flotatie.
Neutralisatie van ladingen:
- De ionische lading van het polyacrylamide neutraliseert de oppervlaktelading van de deeltjes in het afvalwater zodat ze elkaar niet langer afstoten en vlokken vormen. Deze neutralisatie is belangrijk voor de behandeling van colloïdale deeltjes, die door hun oppervlaktelading in een stabiele suspensie zouden blijven.
Toepassingen van polyacrylamide in de praktijk
Polyacrylamide is een uiterst veelzijdig vlokmiddel en wordt gebruikt in verschillende industrieën, vooral in afvalwaterbehandeling, bij de ontwatering van rioolslib en bij drinkwaterbehandeling.
Papier- en pulpindustrie:
- Polyacrylamide wordt gebruikt in de papierproductie om vaste stoffen en vezels uit afvalwater te verwijderen. Anionisch polyacrylamide wordt vaak gebruikt voor bezinking en scheiding van vaste stoffen en verbetert de helderheid van het proceswater.
Metaalbewerking en galvaniseren:
- In de metaalbewerking wordt polyacrylamide gebruikt om zware metalen te verwijderen en metaalslib af te scheiden. Anionisch polyacrylamide wordt hier voornamelijk gebruikt om de scheiding van zwevende deeltjes en metalen te optimaliseren.
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie:
- Afvalwater van voedselverwerking bevat veel organische stoffen en zwevende deeltjes. Kationisch polyacrylamide wordt hier gebruikt om vetten, oliën en andere organische verbindingen uit te vlokken en de kwaliteit van het afvalwater te verbeteren.
Behandeling van drinkwater:
- Polyacrylamide wordt gebruikt in drinkwaterbehandeling om troebelheid te verwijderen en filtratie te verbeteren. Vooral in gebieden met troebel of zanderig water wordt polyacrylamide gebruikt om de waterkwaliteit te verbeteren en een helderdere behandeling mogelijk te maken.
Slibbehandeling en -ontwatering:
- Polyacrylamide wordt gebruikt bij de ontwatering van rioolslib in gemeentelijke en industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties. De toevoeging van kationisch polyacrylamide verbetert de ontwateringsefficiëntie en verlaagt het watergehalte van het slib, wat de transport- en afvoerkosten verlaagt.
Afbeelding: Precipitatie- en flocculatie-installatie, ook bekend als CP-installatie, ALMA CHEM MCW met polymeerdosering
Voordelen en uitdagingen van het gebruik van polyacrylamide
Voordelen:
- Hoge flocculatie efficiëntie: Polyacrylamide zorgt voor een snelle en effectieve flocculatie en verbetert de scheiding van vaste stoffen en zwevende deeltjes.
- Veelzijdigheid: Door zich aan te passen aan verschillende ladingstypes (anionisch, kationisch, niet-ionisch) is PAM geschikt voor een breed scala aan afvalwaters.
- Lagere bedrijfskosten: Efficiënte flocculatie leidt tot een betere afscheiding van vaste stoffen, wat nabehandelingsprocessen vermindert en de bedrijfskosten verlaagt.
Uitdagingen:
- Gevoeligheid voor pH en temperatuur: De effectiviteit van polyacrylamide kan worden beïnvloed door de pH en de temperatuur, wat een nauwkeurige regeling vereist.
- Dosering: Overdosering kan leiden tot de vorming van te grote vlokken die moeilijk bezinken. Aan de andere kant kan onderdosering leiden tot onvoldoende vlokvorming.
Polyacrylamide op ALMAWATECH: ALMA AQUA Afvalwater
ALMAWATECH biedt een breed assortiment polyacrylamide producten onder de merknaam ALMA AQUA Afvalwater merk, die zijn aangepast aan specifieke vereisten voor water- en afvalwaterbehandeling. Onze polyacrylamiden zijn verkrijgbaar in anionische, kationische en niet-ionische vormen en worden op maat gemaakt om aan de individuele eisen van onze klanten te voldoen. Door middel van laboratoriumanalyses en tests ondersteunen we onze klanten bij het selecteren van het optimale flocculant en bieden we oplossingen op maat voor verschillende toepassingen.
Afbeelding: Automatisch doseer- en voorbereidingsstation voor polymeer (vlokmiddel) ALMA Floc AC met een behandelingscapaciteit tot 2.000 l/u
Conclusie
Polyacrylamide is een onmisbaar vlokmiddel in industriële water- en afvalwaterbehandeling. Dankzij de hoge flexibiliteit en het vermogen om zich aan te passen aan verschillende soorten afvalwater, maakt PAM een efficiënte vlokvorming mogelijk, wat resulteert in een betere waterkwaliteit en lagere afvoerkosten. Met de ondersteuning van ALMAWATECH en onze ALMA AQUA productlijn voor afvalwater kunnen bedrijven het juiste polyacrylamide kiezen voor een maximale efficiëntie in water- en afvalwaterbehandeling.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
