Application du polyacrylamide dans le traitement des eaux usées de production API
Les caractéristiques des eaux usées de production d'API (ingrédient pharmaceutique actif) sont résumées comme « trois hauts, deux pauvres et une fluctuation » : concentration élevée, toxicité élevée, salinité élevée, mauvaise biodégradabilité, composants complexes et fluctuations drastiques de la qualité et de la quantité de l'eau.
- Caractéristiques principales de la qualité de l’eau
- Concentration de polluants extrêmement élevée: Sa DCO varie généralement de quelques milliers à plusieurs dizaines de milliers de mg/L, et certaines eaux-mères à forte concentration dépassent même 100 000 mg/L ;
- Composants extrêmement complexes: Il contient des matières premières n'ayant pas réagi, des intermédiaires, des sous-produits, des solvants résiduels, des catalyseurs et des ions de métaux lourds ;
- Forte toxicité biologique: Les antibiotiques résiduels, les agents bactériostatiques, les composés nitrés et les hydrocarbures halogénés ont de puissants effets inhibiteurs ou mortels sur les micro-organismes ;
- Mauvaise biodégradabilité: Le rapport DBO/DCO est généralement inférieur à 0,3, et certaines eaux usées de synthèse chimique sont même inférieures à 0,2, contenant un grand nombre de structures hétérocycliques et cycliques benzéniques réfractaires ;
- Salinité élevée : La concentration totale de solides dissous (TDS) est souvent de 1 % à 5 %, voire plus, et une pression osmotique élevée entraînera la déshydratation et la désactivation des micro-organismes ordinaires ;
- Grandes fluctuations du pH et de la température : Le pH des eaux rejetées varie considérablement (de 2 à 12), et certaines eaux usées de traitement ont une température relativement élevée et sont évacuées par intermittence en mode pulsé.
- Différences de caractéristiques par catégorie
- Type de synthèse chimique : Il a la toxicité la plus élevée et la propriété réfractaire la plus importante, contenant une grande quantité de solvants organiques et d'intermédiaires synthétiques, avec le rapport B/C le plus bas et une salinité élevée ;
- Type de fermentation : Il a une teneur élevée en azote ammoniacal et en sulfate. Bien que sa biodégradabilité soit relativement bonne, une teneur élevée en sulfate sera réduite en sulfure dans des conditions anaérobies, inhibant les méthanogènes ;
- Type d'extraction : Il contient des matières en suspension (SS) et une saturation élevées, contenant des fibres végétales, des pigments, des tanins, etc., avec une concentration en SS allant jusqu'à des milliers de mg/L et une couleur profonde.
- Rôle du PAM dans le traitement des eaux usées de production d'API
Le polyacrylamide (PAM) est principalement utilisé comme « floculant à haute efficacité » et comme agent de déshydratation des boues dans le traitement des eaux usées provenant de la production d'ingrédients pharmaceutiques actifs (API). Grâce aux effets de neutralisation de charge et de pontage par adsorption, il répond aux défis posés par les eaux usées pharmaceutiques, tels que la composition complexe, les colloïdes stables et la faible biodégradabilité, en améliorant considérablement l'efficacité de la séparation solide-liquide et en réduisant la teneur en humidité des boues.
Prétraitement de coagulation-sédimentation: Combiné avec des floculants inorganiques (par exemple, chlorure de polyaluminium, sulfate polyferrique), il élimine rapidement les matières en suspension, les colloïdes et une partie de la DCO dans les eaux usées, améliorant ainsi la biodégradabilité du traitement biochimique ultérieur.
Déshydratation avancée des boues :Dosé lors d'un filtre-presse ou d'une déshydratation centrifuge, il réduit remarquablement la teneur en humidité des boues (jusqu'à 80 % à 85 %), réduit le volume des boues et les coûts d'élimination ultérieurs.
Purification avancée des effluents : appliqué dans les bassins de décantation secondaires ou les bassins de décantation finale pour éliminer davantage les fines particules en suspension, garantissant ainsi que la qualité des effluents répond aux normes de rejet.
- Stratégie de sélection et de dosage
En raison de la grande variation des caractéristiques des eaux usées API, le modèle doit être sélectionné avec précision en fonction de la valeur du pH, de la concentration en matière organique et des propriétés de la charge :
- PAM cationique (CPAM): Le type le plus couramment utilisé. Convient à la déshydratation des boues et des eaux usées contenant une grande quantité de colloïdes organiques. Il est recommandé de choisir des produits avec un degré ionique de 60 % à 70 % et un poids moléculaire d'environ 9 millions, qui peuvent neutraliser efficacement les particules de boues organiques chargées négativement.
- PAM anionique (APAM): Applicable aux eaux usées avec un pH « neutre ou alcalin », des particules en suspension chargées positivement ou une teneur élevée en substances inorganiques. Sa structure à longue chaîne accélère la sédimentation.
- PAM non ionique (NPAM): Convient aux environnements acides (pH < 7) ou aux eaux usées réfractaires à basse température, évitant les interférences de charge.
Principe de dosage: Suivez toujours le principe du « test au banc avant application sur le terrain ». Habituellement, ajoutez d’abord des floculants inorganiques pour déstabiliser les colloïdes, puis ajoutez du PAM pour la floculation. Le dosage du PAM est généralement 1/50 de celui des floculants inorganiques ; un dosage excessif entraînera la restabilisation des colloïdes.
- Précautions opérationnelles clés
Spécifications de dissolution: Préparez une solution aqueuse 0,1%-0,2%, contrôlez la vitesse d'agitation à 70-100 r/min et le temps de dissolution à 40-60 minutes. Ne versez jamais la poudre d’un seul coup pour éviter qu’elle ne s’agglutine.
Adaptation à la qualité de l'eau : Pour les eaux usées antibiotiques à haute salinité et haute toxicité, sélectionnez des produits tolérants au sel et de haute pureté, avec une teneur en monomères résiduels inférieure à 0,1 % pour éviter la pollution secondaire.
Ajustement dynamique: Ajustez régulièrement le dosage en fonction de la fluctuation de la qualité de l'eau d'entrée, en évitant un dosage fixe qui provoque un gaspillage chimique ou un mauvais effet de traitement.
Dans les applications pratiques, il est recommandé d'effectuer d'abord des tests en bécher pour déterminer le modèle et le point de dosage optimaux, afin d'équilibrer l'effet du traitement et les coûts d'exploitation.
