アニオン性またはカチオン性ポリアクリルアミドの選択と投与量

▶ 迅速な選択: アニオン性ポリアクリルアミドまたはカチオン性ポリアクリルアミド

実際的なルールは、ポリマーの電荷を粒子の挙動に一致させることです。反対の電荷が付着を促進し、高分子量によって架橋が促進され、より大きなフロックが形成されます。

▶ 実際の投与量ベンチマーク (盲目的に開始しないように)

控えめな範囲から始めて、ジャー テスト (清澄) またはベルト プレス/遠心分離機のテスト (脱水) を使用して、最高のパフォーマンスの範囲まで絞り込みます。

清澄化と固形物の沈降 (水中 mg/L)

• 廃水浄化のための一般的なジャーテスト範囲は、多くの場合、 0.5～15mg/L 固形分の負荷と上流の化学反応によって異なります。
• すでに無機凝集剤 (ミョウバン/鉄) を使用している場合は、粒子が事前に凝集しているため、多くの場合、その範囲の下半分から開始できます。

汚泥脱水 (乾燥固形物 1 トンあたりの活性ポリマー kg)

• 消化された下水汚泥上のカチオン性ポリアクリルアミドの実用的な開始バンドは次のとおりです。 5 ～ 15 kg/t DS .
• 公開された症例データは通常、その範囲の中央付近に位置します。たとえば、ある研究では、最適に近い値が報告されています。 7.6kg/t DS (乾燥固体) テスト条件で最高の脱水指標を実現します。

▶ 最適なポリマーと用量を確認するためのジャーテスト方法

このアプローチを使用すると、アニオン性ポリアクリルアミドとカチオン性ポリアクリルアミドを迅速に比較し、過剰摂取 (固体が再安定化し、濁度が増加する可能性があります) を回避できます。

1. 同じ活性濃度 (例: 0.1% w/w) で新鮮なポリマー溶液を調製し、明確にラベルを付けます。
2. 同一のビーカーに、アニオン性製品とカチオン性製品の両方についてラダー (例: 明確にするために 0.5、1、2、5、10 mg/L) を投与します。
3. 素早く混合して短時間接触させ、その後ゆっくりと混合してフロックを形成します。停止して、沈降速度、フロック強度、および上澄みの透明度を観察します。
4. 測定可能なエンドポイント (濁度/TSS、沈降時間、濾液の透明度) によって最も優れたパフォーマンスを発揮するものを選択し、それを基準にしてより狭い用量ラダーを実行します。

パフォーマンスが停滞したら、投与量の増加を中止します。 最適な線量は、通常、透明度が急激に向上し、その後横ばいになる変曲点付近です。

▶ 選択しやすいフィールド例

アニオン性ポリアクリルアミドが通常好まれる場合

• 微粒子が多くを占める堆積物管理および建設脱水。文書化されたアプリケーションでは、大幅な TSS 削減が示されています (たとえば、 42 mg/L から 13 mg/L へ 1 つのフィールド ガイド コンテキストでの濾過後)。
• 高固形分スラリーの架橋が主な目的である、鉱業および鉱物処理の尾鉱の濃縮。

カチオン性ポリアクリルアミドが通常好まれる場合

• バイオソリッドが非常に陰性である廃水汚泥脱水 (ベルトプレス、遠心分離機)。カチオン電荷の中和と架橋により、ケーキ固形分と濾液の透明度が向上します。
• 一次凝固剤の後に可溶性有機物または乳化油が豊富に含まれるシステム。カチオン性ポリマーにより捕捉と排水が改善されます。

▶ トラブルシューティング (一般的な障害と簡単な修正)

• フロックは小さくて壊れやすいです。 分子量を増やし（またはせん断を減らし）、正しい電荷タイプ（アニオンまたはカチオン）を使用していることを確認します。
• 投与量が増えると上清が濁ります: おそらく過剰摂取です。濁りが悪化する前の最後の投与量に戻してください。
• 脱水ケーキがぬるぬるしている、または水切れが悪い: 過剰中和を避けるために、線量をわずかに減らすか、より低い電荷密度のカチオン性ポリアクリルアミドに移行してください。
• パフォーマンスは日々変化します: pH、固形分濃度、凝固剤の投与量を追跡します。上流の化学的性質が変化するたびに、短い jar テストを再実行します。

結論: 「正しい」ポリマーとは、安定した最低用量で測定可能なエンドポイントを満たすポリマーです。多くの無機懸濁液にはアニオン性ポリアクリルアミド、ほとんどの汚泥/有機物にはカチオン性ポリアクリルアミドが使用されます。簡単なテストで検証されています。