Procédé d'application du floculant (PAM) HENGFENG Floc dans la remédiation par lixiviation des sols contaminés par les métaux lourds
1. Prétraitement : Ajustement du pH et homogénéisation des eaux usées
Objectif
L'acide citrique est acide (pH ≈ 2-3), tandis que le polyacrylamide (PAM), en particulier les types non ioniques HENGFENG Floc ou anioniques HENGFENG Floc, présente des performances de floculation optimales dans des conditions neutres à faiblement alcalines. Parallèlement, l'ajustement du pH peut perturber une partie des complexes métaux lourds-acide citrique, libérant des ions métaux lourds libres (par exemple, Co²⁺) ou formant des micro-précipités d'hydroxyde/carbonate, créant ainsi des conditions favorables à la floculation ultérieure.
Opération
Ajouter de la chaux vive (CaO) ou de l'hydroxyde de sodium (NaOH) dans le réservoir de stockage du lixiviat pour ajuster le pH à 7,0-8,5, avec une surveillance en temps réel via un pH-mètre en ligne. Simultanément, démarrer l'agitateur à une vitesse de rotation de 150-200 tr/min pour homogénéiser les eaux usées, empêchant ainsi les fluctuations locales du pH d'affecter l'efficacité de la floculation.
2. Sélection et préparation de la dissolution du PAM
Base de sélection
Les eaux usées dans ce cas contiennent des colloïdes de sol chargés négativement (en raison de la charge négative à la surface des minéraux argileux du sol) et des complexes de métaux lourds (principalement chargés négativement ou neutres). Par conséquent, le PAM anionique (avec un poids moléculaire de 8 à 12 millions de Da) est préféré. Les groupes carboxyles (-COO⁻) sur ses chaînes moléculaires peuvent favoriser l'agglomération grâce à la "neutralisation des charges" (adsorption des charges négatives à la surface des colloïdes du sol) et à l'"effet de pontage" (liaison de multiples micro-particules). Comparé au PAM non ionique HENGFENG Floc, il a une efficacité de floculation plus élevée et son coût est inférieur à celui du PAM cationique HENGFENG Floc.
Préparation de la dissolution
Eau de dissolution : Utiliser de l'eau désionisée ou de l'eau du robinet clarifiée (pour éviter les précipitations causées par la réaction de Ca²⁺ et Mg²⁺ dans l'eau dure avec le PAM).
Contrôle de la concentration : Mélanger la poudre de PAM HENGFENG Floc avec de l'eau à un rapport massique de 0,1 % à 0,3 %, c'est-à-dire ajouter 1 à 3 g de PAM HENGFENG Floc à 1 L d'eau.
Méthode de dissolution : Ajouter d'abord de l'eau dans le réservoir d'agitation, puis saupoudrer lentement la poudre de PAM (pour éviter l'agglomération). Contrôler la vitesse d'agitation à 80-100 tr/min et le temps d'agitation à 30-60 minutes jusqu'à ce que la solution devienne transparente et visqueuse (sans particules visibles à l'œil nu). Si la dissolution est insuffisante, des particules de PAM non dissoutes formeront des "yeux de poisson" dans les eaux usées, ce qui réduira plutôt l'efficacité de la floculation.
3. Dosage et réaction du PAM (cuve de réaction de floculation)
Méthode de dosage
Adopter le "goutte-à-goutte par pompe doseuse" pour injecter lentement la solution de PAM préparée dans la cuve de réaction de floculation à une dose finale de 1 à 5 mg/L (c'est-à-dire 1 à 5 mg de composant PAM efficace par litre de lixiviat). L'orifice de dosage est installé en face de la turbine d'agitation pour assurer un mélange rapide avec les eaux usées.
Contrôle de la réaction (deux étapes)
Étape de mélange rapide : Contrôler la vitesse d'agitation à 200-300 tr/min pendant 1-2 minutes. Le but est d'obtenir un contact instantané et uniforme entre la solution de PAM et les eaux usées, permettant aux molécules de PAM de s'adsorber rapidement à la surface des particules colloïdales.
Étape de floculation lente : Réduire la vitesse de rotation à 50-80 tr/min et la maintenir pendant 10-15 minutes. Cette étape est essentielle pour le "pontage et l'agglomération". Une agitation lente peut éviter d'endommager les flocs en formation, permettant aux petites particules de s'agréger progressivement en gros flocs (visibles "fleurs d'alun") avec une taille de particule de ≥ 100 μm. Parallèlement, les flocs peuvent adsorber les complexes de cobalt ou le Co²⁺ libre dans les eaux usées.
4. Séparation solide-liquide (décanteur / clarificateur)
Sélection du procédé
En raison de la forte densité des flocs (contenant des précipités de métaux lourds), des décanteurs à écoulement vertical ou des décanteurs à tubes inclinés sont adoptés, car ils occupent moins de surface et ont une efficacité de séparation plus élevée.
Paramètres de fonctionnement
Contrôler le temps de rétention hydraulique (TRH) du décanteur à 1-2 heures et la vitesse d'écoulement ascendant à 1,5-2,5 mm/s. Cela garantit que les flocs ont suffisamment de temps pour se déposer au fond du réservoir, formant des "boues" (contenant des précipités de métaux lourds, des colloïdes de sol et des flocs de PAM), tandis que la couche supérieure devient un liquide clarifié.
Fonction clé
Grâce à cette étape, le taux d'élimination des matières en suspension (MES) dans les eaux usées peut atteindre plus de 90 %. En même temps, les métaux lourds tels que le cobalt se déposent avec les flocs, réduisant considérablement la concentration de métaux lourds dans le liquide clarifié et jetant les bases d'un rejet ultérieur conforme aux normes ou d'un traitement avancé.
5. Traitement ultérieur : Élimination des boues et du liquide clarifié
Traitement des boues
Les boues contenant des métaux lourds au fond du décanteur (avec une teneur en humidité d'environ 80 % à 90 %) sont transportées vers un filtre-presse à plaques et cadres via une pompe à boues pour la déshydratation, formant des gâteaux de boues avec une teneur en humidité de ≤ 60 %. Ces gâteaux de boues doivent être gérés comme des déchets dangereux et envoyés à des institutions qualifiées pour un traitement de solidification/stabilisation ou une récupération du cobalt (par exemple, par fusion pyrométallurgique ou lixiviation hydrométallurgique).
Traitement du liquide clarifié
Le liquide clarifié supérieur doit être testé pour le pH, la demande chimique en oxygène (DCO, causée par l'acide citrique résiduel) et les concentrations de métaux lourds (par exemple, Co, As, Cu). S'il répond aux normes (par exemple, concentration en cobalt < 0,01 mg/L, conformément aux normes de qualité environnementale pour les eaux de surface (GB 3838-2002)), il peut être rejeté directement. S'il ne répond pas aux normes, un traitement avancé supplémentaire utilisant des résines échangeuses d'ions ou une technologie de séparation membranaire est nécessaire pour assurer l'élimination complète des polluants.
L'émulsion de polyacrylamide anionique HENGFENG est largement utilisée dans le processus de séparation de l'alumine. Elle sert de floculant pour favoriser la sédimentation des mélanges solide-liquide, améliorer l'efficacité de la séparation et améliorer la qualité du produit. Voici une introduction détaillée :
Rôle dans le processus de séparation de l'alumine : Dans le processus de production d'alumine, en particulier dans le procédé Bayer, après que la bauxite est dissoute dans une solution de soude caustique à haute température et pression, une grande quantité de mélange solide-liquide contenant de la boue rouge et une solution d'aluminate de sodium est formée1. L'émulsion de polyacrylamide anionique peut adsorber et ponter les fines particules solides dans la suspension. En ajoutant une quantité appropriée d'émulsion de polyacrylamide anionique au épaississeur primaire, les particules de boue rouge peuvent être agrégées en flocons plus gros, accélérant leur vitesse de sédimentation. Cela permet d'obtenir un liquide de débordement clair, de réduire la perte de solution d'aluminate de sodium et d'améliorer l'efficacité des opérations de filtration et autres opérations ultérieures. De plus, dans le processus de décantation à contre-courant pour le lavage de la boue rouge, l'émulsion de polyacrylamide anionique est également utilisée pour favoriser la sédimentation des particules de boue rouge résiduelles, afin de récupérer plus d'alumine de la solution et d'améliorer le taux d'utilisation des ressources.·
· Température : Un chauffage approprié peut accélérer le taux de dissolution, mais la température de l'eau ne doit pas dépasser 50℃.
Degré d'hydrolyse ajustable : Selon les différentes qualités de bauxite et les exigences du processus, le degré d'hydrolyse du polyacrylamide anionique peut être ajusté. Généralement, le degré d'hydrolyse se situe entre 6% et 45%. Un degré d'hydrolyse approprié peut garantir que le produit a une bonne densité de charge, afin de mieux adsorber les particules avec des charges opposées ou des particules neutres grâce à une interaction électrostatique.·
· Utilisation :
Dispersion : Une dispersion efficace est très importante pendant l'utilisation. Sinon, une agglomération et des « yeux de poisson » se produiront, et le temps de dissolution sera prolongé.·
· Température : Un chauffage approprié peut accélérer le taux de dissolution, mais la température de l'eau ne doit pas dépasser 50℃.
Agitation : L'agitation peut accélérer la dissolution, mais une forte agitation cassera la chaîne moléculaire du dispersant et provoquera une dégradation. Un agitateur en forme de navire avec une vitesse de rotation de 200 à 500 tr/min est le meilleur.·
· Ajustement du dosage : Le dosage optimal doit être ajusté en fonction des conditions d'application spécifiques pour obtenir le meilleur effet de floculation et les meilleurs avantages économiques.
Application des polymères cationiques dans le déshydratage des boues municipales - Thaïlande
Une usine de traitement des eaux usées municipale de Bangkok, en Thaïlande, avait rencontré des difficultés pour déshydrater les boues.Les floculants existants de l'usine ont entraîné une mauvaise sécheresse du gâteau et des performances instables de déshydratationCette situation a non seulement accru les coûts d'exploitation, mais a également entraîné des difficultés de traitement et d'élimination des boues.
Résolution:
Hengfeng Chemical a fourni du polyacrylamide cationique, qui a une forte densité de charge et un poids moléculaire optimisé, adapté aux caractéristiques des boues municipales thaïlandaises.Notre équipe de support technique a effectué une évaluation complète sur place, y compris les essais de conteneurs et les essais pilotes, pour optimiser les paramètres de dosage et assurer une intégration transparente avec le système de presse à filtres existant à l'usine.
Résultats:
L'efficacité de déshydratation des boues a augmenté de plus de 35%
Amélioration significative de la sécheresse du gâteau de boue, réduction des coûts de transport et de mise en décharge
Réduire la consommation de produits chimiques et améliorer la rentabilité
Maintenir des performances stables dans différentes qualités des eaux usées
Faire fonctionner plus facilement les équipements de déshydratation, réduire les obstructions et les besoins en maintenance
Le client est très satisfait de l'amélioration de l'efficacité et des économies de coûts et a adopté le polyacrylamide cationique de Hengfeng comme solution de traitement des boues à long terme.Ce cas montre que Hengfeng Chemical peut fournir des solutions ciblées aux défis municipaux complexes en Asie du Sud-Est et dans d'autres régions.
Polyacylamide Application of Polyacrylamide in Municipal Wastewater Treatment (en anglais seulement)
L'une des stations de traitement des eaux usées municipales de São Paulo a dû faire face à des problèmes liés aux solides en suspension, à une turbidité élevée et à une déshydratation inefficace des boues.Leur floculant précédent nécessitait une dose élevée et a entraîné des résultats de traitement incohérents, augmentation des coûts d'exploitation.
Résolution:Hengfeng Chemical a fourni un polyacrylamide anionique personnalisé avec un poids moléculaire moyen et une densité de charge appropriée pour les conditions locales de l'eau.Notre équipe technique a guidé l'essai sur place et optimisé le dosage basé sur les tests de pot et les débits.
Résultats:
Amélioration de la séparation solide-liquideune efficacité supérieure à 30%
Volume réduit de boues, réduire les coûts d'élimination
Consommation de produits chimiques réduitepar rapport au produit précédent
Performance du traitement stable, même pendant la saison des pluies
Le client était très satisfait des résultats et continue d'utiliser Hengfeng PAM dans ses activités quotidiennes.Ce cas souligne l'adaptabilité et l'efficacité de nos produits en polyacrylamide dans diverses applications municipales dans le monde entier.
L'émulsion à liaison croisée peut améliorer l'efficacité du traitement des eaux usées municipales par plusieurs mécanismes, principalement en améliorant la coagulation - floculation, en améliorant la capacité d'adsorption,et l'optimisation de la séparation des membranesLes détails sont les suivants:
Amélioration de la coagulation - floculation:
Effet de jonction: Les chaînes polymères en liaison croisée dans l'émulsion peuvent adsorber sur la surface des particules fines en suspension dans les eaux usées.connecter différentes particules entre ellesLes particules fines s'agglomèrent ainsi en flocons plus gros, plus faciles à séparer de l'eau.les processus de sédimentation ou de filtration permettent d'éliminer plus efficacement ces flocons, réduisant la turbidité et la teneur en solides en suspension dans les eaux usées.
Neutralité de la charge: Beaucoup d'émulsions à liaison transversale transportent certaines charges. Elles peuvent interagir avec les particules chargées dans les eaux usées, neutralisant leurs charges.Cela réduit la répulsion électrostatique entre les particulesCet effet de neutralisation des charges contribue à améliorer le processus de coagulation et favorise la formation de grappes plus grandes et plus denses.
Amélioration de la capacité d'adsorption:
Grande surface spécifique: la structure croisée de l'émulsion fournit une grande surface spécifique, ce qui permet d'avoir plus de sites pour l'adsorption des polluants, tels que les polluants organiques, les ions de métaux lourds, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ions de carbone, les ionset d'autres substances dans les eaux usées peuvent être adsorbées à la surface des particules d'émulsion de liaison transversalePlus la surface spécifique est grande, plus les polluants peuvent être adsorbés, réduisant ainsi la concentration des polluants dans les eaux usées.
Adsorption sélective: En fonction de la composition chimique et de la structure de l'émulsion à liaison transversale, elle peut avoir un certain degré de sélectivité pour différents polluants.Certaines émulsions à liaison croisée peuvent être conçues pour avoir des groupes fonctionnels spécifiques qui ont une forte affinité pour certains types de polluantsCela leur permet d'adsorber de manière préférentielle ces polluants, améliorant ainsi l'efficacité de l'élimination des contaminants spécifiques des eaux usées.
Optimisation de la séparation des membranes:
Propriétés antifouling: Lorsqu'elles sont utilisées dans les procédés de séparation de la membrane, des émulsions à liaison croisée peuvent être revêtues sur la surface de la membrane.Les chaînes de polymères interconnectées forment une couche protectrice qui empêche la déposition de matières organiques.En conséquence, la perméabilité et l'efficacité de séparation de la membrane sont maintenues pendant une période plus longue,réduire la fréquence du nettoyage et du remplacement des membranes.
Amélioration des performances de la membrane: L'émulsion à liaison croisée peut également améliorer l'hydrophilie de la membrane. Cela facilite le passage des molécules d'eau à travers la membrane, augmentant le flux d'eau.il peut améliorer la résistance mécanique de la membrane, ce qui le rend plus résistant à la pression et aux forces de cisaillement dans le processus de filtration.assurer le fonctionnement efficace du procédé de séparation de la membrane.
ÀLa société Jiangsu Hengfeng Fine Chemical Co., Ltd. a été créée en Chine.,nous sommes spécialisés dans la production de polyacrylamide de haute qualité (PAM),peut être appliqué dans les processus d'extraction, de transformation et d'élimination des résidus de mines telles que le charbon, l'or, l'argent, le cuivre, le fer, le plomb et le zinc, l'aluminium, l'uranium, le nickel, le phosphore, le potassium,manganèse et autres minérauxSon objectif principal est d'améliorer l'efficacité de la séparation solide-liquide et le taux de récupération.L'exploitation du cuivreLa pulpe ou les résidus de la cellule de flottaison doivent être introduits dans un réservoir d'épaississement pour un dépôt ultérieur.Le débordement obtenu peut servir d'eau de circulationLes résidus concentrés restants seront pompés dans la centrifugeuse pour la déshydratation centrifugeuse, dans laquelle la polyarylamide anionique est utilisée comme additif centrifuge.Le floculant de polyacrylamide anionique est utilisé pour améliorer l'efficacité de la sédimentation et de la filtration.Le concentré de cuivre obtenu à partir d'une mine nettoyée ou d'un gâteau filtrant est de 25% à 35%.Le lavage au charbonLe procédé de flottation est généralement utilisé pour obtenir du charbon nettoyé à forte valeur de combustion.la mine de charbon flottera à la surface de l'eau tandis que l'impureté se déposera au fond du conteneur.Le charbon purifié est obtenu après un traitement ultérieur.Dans le processus ci-dessus,les impuretés peuvent être éliminées et l'eau peut être recyclée.Le polyacrylamide peut fonctionner comme floculant pour améliorer l'efficacité de séparation de l'eau et des impuretés.L'exploitation du nickelDans le processus "humide", l'alimentation PAM peut obtenir un effet de séparation rapide de l'eau et de la boue lors de la séparation du nickel de la mine de nickel.Mines de plomb et de zincLes minéraux peuvent être oxydés en oxyde de zinc par calcination. Ensuite, l'acide sulfurique est introduit pour dissoudre l'oxyde et filtrer. Toutes les mines nettoyées peuvent être dissoutes dans de l'acide avec un pH d'environ 5 ou 2.5Dans le processus de filtrage du plomb et du zinc,l'utilisation de floculants de polyacrylamide anionique peut favoriser efficacement le repliement rapide des minéraux et la clarification du filtrat et améliorer l'efficacité de production du procédé, réduire la perte de minéraux.L'extraction de l'or et de l'argentAprès le broyage de la mine, le floculant de polyacrylamide anionique peut être introduit dans l'épaississeur pour réduire la teneur en solides ((%), puis la substance du fond peut être filtrée à travers plusieurs filtres.Ajouter du polyacrylamide à l'épaississeur avant la filtration.