Anionisches oder kationisches Polyacrylamid – Auswahl und Dosierung
Anionisches Polyacrylamid und kationisches Polyacrylamid haben unterschiedliche Anwendungsbereiche und Fälle. Normalerweise verwenden Sie anionisches Polyacrylamid, wenn sich Ihre Schwebstoffe positiv geladen verhalten, und kationisches Polyacrylamid, wenn Sie negativ geladenen Schlamm/organische Stoffe behandeln. Bestätigen Sie die Wahl mit einem schnellen Glastest und optimieren Sie dann die Dosis für ein schnelles Absetzen (Klärung) oder eine geringe Filtrattrübung und starke Kuchen (Entwässerung). Nachfolgend sind die Schritte aufgeführt:
▶ Schnelle Auswahl: anionisches Polyacrylamid oder kationisches Polyacrylamid
Die praktische Regel besteht darin, die Ladung des Polymers an das Verhalten der Partikel anzupassen: Entgegengesetzte Ladungen begünstigen die Anhaftung, dann treibt ein hohes Molekulargewicht die Bildung von Brücken zu größeren Flocken voran.
| Wenn Ihr Stream so aussieht | Beginnen Sie mit | Typisches Zielergebnis |
|---|---|---|
| Anorganische Feststoffe (z. B. Ton, Feinsand, Metallhydroxidflocken) | Anionisches Polyacrylamid | Schnelles Absetzen, klarerer Überstand |
| Organischer/biologischer Schlamm (Belebtschlamm, Faulschlamm, ölige Emulsionen nach Koagulationsmittel) | Kationisches Polyacrylamid | Geringe Filtrattrübung, starke Flockenbildung zur Entwässerung |
▶ Praktische Dosierungsrichtwerte (damit Sie nicht blind starten)
Beginnen Sie mit einem konservativen Bereich und verschärfen Sie ihn dann mithilfe von Glastests (Klärung) oder Versuchen mit Bandpressen/Zentrifugen (Entwässerung) bis zum Fenster mit der besten Leistung.
Klärung und Feststoffabsetzung (mg/L in Wasser)
- Gängige Glastestanlagen zur Abwasserklärung sind häufig 0,5–15 mg/L abhängig von Feststoffbeladung und vorgeschalteter Chemie.
- Wenn Sie bereits ein anorganisches Koagulans (Alaun/Eisen) verwenden, können Sie oft in der unteren Hälfte dieses Bereichs beginnen, da die Partikel voraggregiert sind.
Schlammentwässerung (kg aktives Polymer pro Tonne Trockensubstanz)
- Ein praktisches Startband für kationisches Polyacrylamid auf ausgefaultem Abwasserschlamm ist 5–15 kg/t TS .
- Veröffentlichte Falldaten liegen üblicherweise in der Mitte dieses Bereichs; Beispielsweise berichtete eine Studie über ein Optimum in der Nähe 7,6 kg/t TS (trockene Feststoffe) für beste Entwässerungswerte unter seinen Testbedingungen.
▶ Glastestmethode zur Bestätigung des besten Polymers und der besten Dosierung
Verwenden Sie diesen Ansatz, um anionisches Polyacrylamid schnell mit kationischem Polyacrylamid zu vergleichen und eine Überdosierung zu vermeiden (die Feststoffe wieder stabilisieren und die Trübung erhöhen kann).
- Bereiten Sie frische Polymerlösungen mit der gleichen Wirkstoffkonzentration vor (Beispiel: 0,1 % w/w) und kennzeichnen Sie sie deutlich.
- Dosieren Sie in identischen Bechern eine Skala (zum Beispiel: 0,5, 1, 2, 5, 10 mg/L zur Klärung) sowohl für anionische als auch für kationische Produkte.
- Für einen kurzen Kontakt schnell mischen, dann langsam mischen, um Flocken zu bilden; Halten Sie an und beobachten Sie die Absetzgeschwindigkeit, die Flockenstärke und die Klarheit des Überstands.
- Wählen Sie anhand eines messbaren Endpunkts (Trübung/TSS, Absetzzeit, Filtratklarheit) den leistungsstärksten aus und führen Sie dann eine engere Dosisleiter um ihn herum aus.
Hören Sie auf, die Dosis zu erhöhen, sobald die Leistung ein Plateau erreicht. Die beste Dosis liegt normalerweise in der Nähe des Wendepunkts, an dem sich die Klarheit deutlich verbessert und sich dann einpendelt.
▶ Feldbeispiele, die die Auswahl erleichtern
Als anionisches Polyacrylamid wird typischerweise der Vorzug gegeben
- Sedimentkontrolle und Bauentwässerung, wo Feinanteile dominieren; dokumentierte Anwendungen haben große TSS-Reduktionen gezeigt (z. B. 42 mg/L bis 13 mg/L nach der Filterung in einem Feldführerkontext).
- Eindickung von Abraumhalden aus Bergbau und Mineralverarbeitung, bei denen die Überbrückung feststoffreicher Schlämme das Hauptziel ist.
Als kationisches Polyacrylamid wird typischerweise der Vorzug gegeben
- Abwasserschlammentwässerung (Bandpresse, Zentrifuge), bei der die Biofeststoffe stark negativ sind; Die Neutralisierung der kationischen Ladung plus Verbrückung verbessert die Kuchenfeststoffe und die Klarheit des Filtrats.
- Systeme, die nach dem primären Koagulans reich an löslichen organischen Stoffen oder emulgierten Ölen sind, wobei ein kationisches Polymer die Aufnahme und Entwässerung verbessern kann.
▶ Fehlerbehebung (häufige Fehler und schnelle Lösungen)
- Flocken sind winzig und zerbrechlich: Erhöhen Sie das Molekulargewicht (oder verringern Sie die Scherung) und stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen Ladungstyp verwenden (anionisch vs. kationisch).
- Der Überstand wird nach höheren Dosen trüb: Sie nehmen wahrscheinlich eine Überdosis ein; Gehen Sie zur letzten Dosis zurück, bevor sich die Trübung verschlimmerte.
- Der Entwässerungskuchen ist schleimig oder läuft schlecht ab: Reduzieren Sie die Dosis leicht und/oder wechseln Sie zu einem kationischen Polyacrylamid mit niedrigerer Ladungsdichte, um eine Überneutralisierung zu vermeiden.
- Die Leistung ändert sich von Tag zu Tag: Verfolgen Sie den pH-Wert, die Feststoffkonzentration und die Gerinnungsmitteldosis. Führen Sie einen kurzen Glastest erneut durch, wenn sich die vorgeschaltete Chemie ändert.
Fazit: Das „richtige“ Polymer ist dasjenige, das Ihren messbaren Endpunkt bei der niedrigsten stabilen Dosis erreicht – anionisches Polyacrylamid für viele anorganische Suspensionen, kationisches Polyacrylamid für die meisten Schlämme/organischen Stoffe – validiert durch einen Schnelltest.
