用法溶解准备溶解设备选择:使用不锈钢或塑料材质的溶解罐,避免使用铁制容器,因为铁离子会与聚丙烯酰胺(PAM)发生化学反应,影响其性能。溶解罐应配备搅拌装置,如机械搅拌器或磁力搅拌器。
溶解用水要求:更好使用干净的自来水或去离子水。水温控制在 20 - 30℃较为适宜,温度过低会使 PAM 溶解速度很慢,温度过高(超过 60℃)导致 PAM 分子链降解,影响絮凝效果。
溶解过程操作:将 PAM 缓慢加入水中,同时开启搅拌装置。搅拌速度要适中,一般控制在 100 - 300 转 / 分钟,避免搅拌速度过快使 PAM 分子链断裂。PAM 的溶解浓度在 0.1% - 0.3% 之间,例如,每 1000 毫升水中加入 1 - 3 克 PAM,溶解过程需要 30 - 60 分钟。
投加方式重力投加:对于小型洗沙场或对投加精度要求不高的情况,可以采用重力投加方式。将配置好的 PAM 溶液通过重力作用,从高位槽或储液罐流入洗沙废水池中。不过这种方式投加量不太容易控制。
压力投加:包括水射器投加和计量泵投加。水射器投加是利用压力水通过水射器将 PAM 溶液吸入并混合到洗沙废水中,能实现较好的混合效果,但投加量受压力水流量和水射器性能的影响。计量泵投加则可以控制 PAM 的投加量,根据洗沙废水的流量和含沙量等情况,设定合适的投加量,使 PAM 均匀地加入到废水中,这种方式在大型洗沙场中应用较为广泛。
混合与反应:投加 PAM 后,需要通过适当的搅拌使 PAM 溶液与洗沙废水充分混合。搅拌强度要适中,避免过度搅拌破坏已经形成的絮体。一般搅拌时间为 5 - 10 分钟,然后让废水静置,使絮体自然沉降。沉降时间根据絮体大小和废水性质等因素而定,在 30 - 60 分钟左右。
用量影响因素洗沙废水的性质含沙量和颗粒大小:如果洗沙废水的含沙量高且沙粒细小,需要更多的 PAM 来吸附和絮凝沙粒。例如,当废水中沙粒的粒度小于 0.074mm 的含量较多且含沙量达到 30 - 50g/L 时,PAM 的用量会达到 30 - 50g/m³ 左右。
废水的酸碱度(pH 值):pH 值会影响沙粒的表面电荷和 PAM 的活性。在酸性条件下,阳离子型 PAM 效果更好;在碱性条件下,阴离子型 PAM 更适用。并且,不同 pH 值下 PAM 的用量也会有所变化。一般当 pH 值在 6 - 9 之间时,PAM 的用量相对较为稳定,而当 pH 值偏离这个范围时,需要适当增加用量来达到良好的絮凝效果。
PAM 的类型和分子量类型差异:阳离子型 PAM 主要用于处理含有较多带负电荷沙粒的洗沙废水;阴离子型 PAM 适用于带正电荷杂质较多的情况;非离子型 PAM 则在一些特殊的中性洗沙废水或与其他药剂配合时有较好的效果。不同类型的 PAM 用量会因洗沙废水的成分不同而有所差异。例如,对于含有较多黏土类矿物质(带负电)的洗沙废水,阳离子型 PAM 的用量在 20 - 40g/m³,而阴离子型 PAM 用量较少。
分子量影响:高分子量的 PAM 能够形成较大的絮体,但其溶解速度相对较慢。在洗沙场中,如果需要快速絮凝沉淀,会选择分子量适中的 PAM。一般分子量在 800 - 1200 万的 PAM 在洗沙中使用较为普遍,用量根据具体情况在 10 - 50g/m³ 之间。分子量过高导致用量减少,但溶解难度增加;分子量过低则需要增加用量来达到相同的絮凝效果。
确定更好用量的方法实验室小试:从洗沙场采集洗沙废水样本,在实验室中将废水分成若干份,每份体积相同(如 500mL),然后分别加入不同量的 PAM 溶液(如从 0.1g/L 开始,每次增加 0.1g/L),同时保持其他条件(如搅拌速度、时间等)一致。观察絮凝效果,包括絮体的大小、沉降速度、上清液的澄清度等。当达到更好絮凝状态(如沉降速度较快、上清液较清澈)时,记录下 PAM 的用量,以此来估算在实际洗沙过程中的大致用量。
现场试验和调整:根据实验室小试的结果,在洗沙场进行小规模的试验。按照小试确定的用量范围,在实际的洗沙设备或流程中进行 PAM 的投加,并密切观察废水的处理效果和设备运行情况。由于实际洗沙过程中,废水的性质和流量等因素会有波动,所以需要持续监测和调整 PAM 的用量,以找到较适合的用量,确保洗沙废水处理效果和经济性的平衡。