Charakterystyka przemysłowych wód obiegowych i zastosowanie poliakrylamidu w ich uzdatnianiu

Charakterystyka przemysłowej wody obiegowej i zastosowanie poliakrylamidu w jej uzdatnianiu

Przemysłowa woda obiegowa to woda wielokrotnie używana w obiegu zamkniętym lub półzamkniętym, zazwyczaj do celów chłodzenia, ogrzewania lub procesowych. Jej główne cechy to:

Cykl recyklingu: Ta sama woda krąży wielokrotnie, więc jej jakość stopniowo się zmienia, ponieważ pobiera ciepło, zawieszone cząstki stałe, rozpuszczone sole i zanieczyszczenia.

Koncentracja rozpuszczonych substancji stałych: Z powodu parowania w wieżach chłodniczych, rozpuszczone sole, jony twardości i krzemionka ulegają koncentracji, zwiększając ryzyko osadzania się kamienia i korozji.

Zmiany temperatury: Woda jest podgrzewana w procesie i chłodzona w wieżach chłodniczych, tworząc warunki sprzyjające osadzaniu się kamienia i rozwojowi mikroorganizmów.

Rozwój mikroorganizmów i glonów: Ciepła, bogata w składniki odżywcze, natleniona woda sprzyja rozwojowi bakterii, glonów i grzybów, prowadząc do biofoulingu i osadów.

Korozyjność: Rozpuszczony tlen, sole oraz warunki kwasowe lub zasadowe powodują korozję metalowych rur i urządzeń.

Zawieszone cząstki stałe i osady: Pył, produkty korozji i szczątki biologiczne gromadzą się jako materiał zawieszony i osad.

Straty wody: Straty występują w wyniku parowania, dryfu i odpowietrzania, co wymaga wody uzupełniającej i okresowego zrzutu (odpowietrzania) w celu kontrolowania koncentracji.

Ø  Zastosowanie poliakrylamidu (PAM) w uzdatnianiu przemysłowej wody obiegowej

Poliakrylamid to rozpuszczalny w wodzie polimer szeroko stosowany jako flokulant, pomocniczy koagulant i zagęszczacz. W systemach wody obiegowej jego główne zastosowania to:

a)        Flokulacja i klarowanie: PAM tworzy mostki między drobnymi zawieszonymi cząstkami i koloidami, tworząc większe, gęstsze kłaczki, które łatwiej osiadają lub są filtrowane, poprawiając usuwanie zmętnienia i zawieszonych cząstek stałych.

b)        Pomocniczy koagulant: Stosowany razem z nieorganicznymi koagulantami (np. PAC, siarczan glinu, sole żelaza), PAM wzmacnia tworzenie kłaczków, przyspiesza osiadanie i zmniejsza dawkę koagulantu.

c)        Odwadnianie osadów: W uzdatnianiu wody z odpowietrzania i osadów z systemów obiegowych, PAM poprawia odwadnianie osadów, zwiększając wydajność zagęszczania, wirowania i prasowania filtracyjnego.

d)        Usuwanie oleju i materii organicznej: Anionowe i niejonowe gatunki PAM pomagają agregować oleiste i organiczne zanieczyszczenia, ułatwiając ich separację od wody.

e)        Wsparcie kontroli kamienia i osadów: Poprzez usuwanie zawieszonego materiału, który może służyć jako miejsca nukleacji, oraz poprzez poprawę ogólnej klarowności wody, PAM pośrednio pomaga zmniejszyć tworzenie się osadów (chociaż nadal wymagane są dedykowane inhibitory kamienia).

Ø  Wybór typu PAM: Odpowiedni typ zależy od jakości wody:

Anionowy PAM: Do zawieszonych cząstek o dodatnim ładunku powierzchniowym oraz do wody obojętnej/zasadowej o wysokim zmętnieniu; szeroko stosowany w klarowaniu wody chłodniczej.

Kationowy PAM: Do koloidów o ujemnym ładunku i wody bogatej w substancje organiczne; skuteczny w odwadnianiu osadów i ścieków zawierających olej.

Niejonowy PAM: Do systemów o słabym ładunku lub kwasowych oraz do niektórych zastosowań separacji oleju od wody.

Dawkowanie i uwagi eksploatacyjne: PAM jest skuteczny w bardzo niskich dawkach (zazwyczaj kilka mg/L lub mniej). Musi być prawidłowo rozpuszczony i dojrzewać przed użyciem, dodawany po nieorganicznych koagulantach z odpowiednim, ale delikatnym mieszaniem, a nadmierne dawkowanie należy unikać, ponieważ nadmiar polimeru może ponownie ustabilizować cząstki, zwiększyć lepkość i zanieczyścić membrany lub wymienniki ciepła.

Ø  Podsumowanie

Przemysłowa woda obiegowa charakteryzuje się cyklicznym ponownym użyciem, koncentracją soli, wahaniami temperatury, rozwojem mikroorganizmów, korozyjnością i gromadzeniem się zawieszonych cząstek stałych. Poliakrylamid przyczynia się głównie poprzez flokulację, pomoc w koagulacji i odwadnianie osadów, przy czym typ (anionowy, kationowy lub niejonowy) jest dobierany w zależności od ładunku i składu zanieczyszczeń, a także przy ścisłej kontroli dawkowania i sekwencji dozowania.