La poliacrilamida (PAM) tiene una amplia gama de aplicaciones en el tratamiento del agua, y sus propiedades poliméricas únicas la convierten en un aditivo químico clave en los procesos de floculación, sedimentación, filtración y deshidratación de lodos. A continuación, se detalla la función y el mecanismo principales de la poliacrilamida en el tratamiento del agua:
1.Floculación
La poliacrilamida es un tipo de floculante polimérico de alta eficiencia, especialmente indicado para el tratamiento de aguas residuales con alto contenido de sólidos en suspensión (SS) y alta turbidez. Su mecanismo de acción incluye:
Neutralización eléctrica: Los grupos cargados en la cadena molecular de PAM (como catiónicos o aniónicos) pueden neutralizar la carga en la superficie de las partículas coloidales, destruir su estabilidad y promover la agregación de partículas.
Acción de puente de adsorción: La larga cadena molecular de PAM puede adsorber múltiples partículas al mismo tiempo y formar flóculos más grandes a través de la "formación de puentes", acelerando la sedimentación.
Escenario de aplicación:
Eliminación de sólidos suspendidos de aguas residuales industriales (por ejemplo, aguas residuales de minería, metalurgia, fabricación de papel).
Tratamiento primario de aguas residuales domésticas para mejorar la eficiencia del tanque de sedimentación.
2. Deshidratación de lodos
En el proceso de tratamiento de lodos, el PAM como acondicionador puede mejorar significativamente el rendimiento de deshidratación de los lodos:
Reducir la resistencia específica: al cambiar la estructura de las partículas de lodo, reduce el contenido de agua ligada y mejora la permeabilidad de la torta de filtración.
Formación de flóculos densos: El PAM catiónico (CPAM) se utiliza a menudo en lodos orgánicos cargados negativamente (como lodos activados), a través de la neutralización de la carga y la formación de puentes para formar flóculos grandes y compactos, fáciles de deshidratar mecánicamente (como centrífugas, prensa de filtro de banda).
Resultados: El volumen de lodos se puede reducir en más del 50% y se puede reducir el coste de eliminación posterior.
3. Filtración y clarificación mejoradas
En procesos avanzados de tratamiento o reutilización de agua, la microfloculación de PAM puede capturar partículas finas, mejorar la eficiencia de filtración de filtros multimedios o sistemas de membranas y reducir la contaminación de las membranas.
En el tratamiento de agua potable, el PAM en dosis bajas puede ayudar a los floculantes de sales de hierro y aluminio a mejorar la turbidez del efluente (para garantizar que los monómeros residuales cumplan con los estándares de seguridad).
4.Tratamiento especial de aguas residuales
Aguas residuales aceitosas: PAM puede adsorber gotitas de aceite a través de grupos hidrofóbicos para lograr la separación del aceite y el agua.
Aguas residuales de alto croma: combinadas con floculantes inorgánicos, pueden eliminar tintes y otras materias orgánicas disueltas.
5. Ventajas y precauciones
Ventajas:
La dosis es pequeña (generalmente 0,1~10 ppm), el efecto es significativo;
El tipo de ion se puede seleccionar según la calidad del agua (no ion, anión, catión).
Nota:
Es necesario determinar el mejor tipo y dosis mediante experimentación, una dosificación excesiva puede provocar inestabilidad del coloides;
El monómero de acrilamida (AM) es tóxico, por lo que es necesario seleccionar productos de alta pureza y controlar la cantidad residual.
Se debe evitar el corte a alta velocidad durante la disolución para evitar la rotura de la cadena molecular.
Conclusión
Gracias a sus eficientes propiedades de floculación y deshidratación, la poliacrilamida se ha convertido en un aditivo químico indispensable en la tecnología moderna de tratamiento de agua, especialmente en el tratamiento complejo de aguas residuales y la reducción de lodos. En el futuro, con la mejora de las normas ambientales y el desarrollo de PAM modificados (como la resistencia a la temperatura y a la sal), su potencial de aplicación se ampliará aún más.