Qu'est-ce que la polyvinylamine ?
Le polyacrylamide (en abrégé PAM) est classé en types cationiques, anioniques et non-ioniques, avec un poids moléculaire allant de 4 millions à 20 millions. Ce produit est une poudre blanche facilement soluble dans l’eau ; cependant, il se décompose facilement lorsque les températures dépassent 120 degrés. Le polyacrylamide est un floculant polymère synthétique-communément appelé "Separan"-et appartient à la classe des polyélectrolytes. Il est largement utilisé dans les processus de séparation solide-liquide des boues de lixiviation dans les usines d'uranium (comme dans les processus de lavage par décantation à contre-courant) pour améliorer les propriétés de clarification, de sédimentation et de filtration de la boue.
Propriétés : Colloïde visqueux incolore ou jaunâtre. C'est une résine soluble dans l'eau-qui peut être dissoute dans l'eau dans n'importe quelle proportion. Dans un nombre limité de solvants-tels que l'acide acétique glacial, l'acide acrylique, l'éthylène glycol, le formamide, le glycérol et l'acide lactique-sa solubilité n'est que d'environ 1 %. Il est presque totalement insoluble dans les solvants organiques. Il se décompose facilement lorsque les températures dépassent 120 degrés.
L'acrylamide est synthétisé à partir de l'acrylonitrile en présence d'un catalyseur au cuivre. L'acrylamide subit ensuite une polymérisation en présence de K₂S₂O₈ (persulfate de potassium) pour former du polyacrylamide. Après un traitement alcalin et un lavage à l'eau, un alliage de cuivre-aluminium est préparé comme catalyseur et chargé dans un réacteur d'hydratation. La matière première acrylonitrile est pompée dans un réservoir de stockage puis introduite dans un réservoir de dosage. L'eau purifiée-qui a subi-traitement d'échange d'ions-est introduite dans le réservoir de dosage puis pompée en continu dans le réacteur d'hydratation dans un rapport proportionnel via un préchauffeur de matière première.
La réaction d'hydratation se déroule à une température de 85 à 125 degrés, donnant une solution aqueuse d'acrylamide. Tout acrylonitrile résiduel est acheminé d'une colonne d'évaporateur flash vers un condenseur, puis s'écoule dans un réservoir de dosage d'eau pour être recyclé. La solution d'acrylamide s'écoule de l'évaporateur flash dans un réservoir de stockage ; il est ensuite pompé dans un réservoir aérien, passé dans une colonne d'échange de résine et enfin dirigé vers un réservoir de stockage pour préparer une solution de monomères avec une concentration de 7 à 8 %. Cette solution est ensuite introduite dans une cuve de polymérisation pour produire un produit polyacrylamide colloïdal, aboutissant au matériau fini final.
Le polyacrylamide est principalement disponible sous deux formes : poudre et colloïde. La forme colloïdale étant difficile à transporter et à manipuler, le polyacrylamide en poudre (PAM) a gagné en popularité auprès des utilisateurs ces dernières années. Les dispersions de polymères-en particulier les émulsions PAM-ont également attiré une attention considérable en raison de leur excellente solubilité dans l'eau. Spécifications du polyacrylamide : Le poids moléculaire relatif est l’un des principaux indicateurs de performance utilisés pour différencier les différents types de polyacrylamide. Le PAM de poids moléculaire élevé--est principalement utilisé comme floculant ; Le PAM de poids-moléculaire-moyen sert principalement d'agent de résistance à sec-dans la fabrication du papier ; et le PAM de faible poids-moléculaire-fonctionne comme un dispersant.
Comment sélectionner un floculant cationique ?
Pourquoi le choix du type ionique spécifique est-il absolument crucial lors de l’utilisation du polyacrylamide cationique pour traiter les eaux usées ? Parce que de nombreuses entreprises industrielles génèrent des boues industrielles et des eaux usées, et que différents types d’eaux usées nécessitent la sélection de types spécifiques de polyacrylamide cationique. Par conséquent, quels facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection du polyacrylamide cationique approprié ?
Tout d’abord, il est essentiel de comprendre la source, les propriétés, la composition et la teneur en matières solides des boues. Sur la base de leurs constituants principaux, les types de boues peuvent être largement classés en boues organiques et boues inorganiques. D'une manière générale, le polyacrylamide cationique est utilisé pour le traitement des boues organiques et pour la déshydratation des boues, tandis que le polyacrylamide anionique est utilisé pour le traitement des boues inorganiques. Le polyacrylamide cationique n'est pas facilement utilisé dans des environnements hautement alcalins, tandis que le polyacrylamide anionique ne convient pas à une utilisation dans des environnements très acides. Généralement, plus la teneur en matières solides des boues est élevée, plus le dosage de Polyacrylamide requis est important.
Sélection de l'ionicité du polyacrylamide cationique : pour les boues destinées à la déshydratation, des tests en laboratoire à petite échelle-peuvent être effectués pour sélectionner les floculants polyacrylamide avec différents degrés d'ionicité, identifiant ainsi le produit le plus approprié. Cette approche garantit non seulement des résultats de floculation optimaux, mais minimise également le dosage requis de polyacrylamide, réduisant ainsi le coût global des produits chimiques de traitement de l'eau. Les critères clés pour sélectionner l'ionicité appropriée sont la taille et la force du floc résultant (en particulier, la teneur en eau du floc).
Taille des flocs : si les flocs sont trop petits, leur vitesse de sédimentation sera compromise ; à l’inverse, si les flocs sont trop gros, ils absorberont des quantités excessives d’eau, entraînant une mauvaise perméabilité au sein de la matrice de boues. La taille des flocs peut être contrôlée efficacement en ajustant le poids moléculaire du polyacrylamide.
Résistance des flocs : les flocs doivent rester stables et résister à la rupture sous l'effet des forces de cisaillement. La sélection d'un polyacrylamide avec un degré d'ionicité approprié contribue à améliorer la résistance du flocage.
Considérons quelques secteurs spécifiques à titre d’exemple :
Les procédés de lavage du charbon et de lavage du sable sont généralement relativement simples, permettant l'utilisation directe de polyacrylamide cationique.
Traitement des eaux usées dans l'industrie chimique.
Les eaux usées générées par les industries de blanchiment, de teinture et de fabrication du papier sont particulièrement difficiles à traiter ; par conséquent, la posologie des agents de traitement doit être augmentée et maintenue à un niveau approprié.
Les concentrations de polluants dans les eaux usées de galvanoplastie et les eaux usées industrielles générales ne dépassent généralement pas les normes de traitement établies pour les eaux usées domestiques. Les méthodes de traitement des eaux usées domestiques varient, tout comme les floculants spécifiques utilisés. Si une méthode de traitement biochimique est utilisée, le polyacrylamide cationique est requis uniquement comme agent de déshydratation des boues.
Si une méthode de traitement physico-chimique est adoptée, du chlorure d'aluminium polymère peut être ajouté en premier, suivi du polyacrylamide anionique.
Le polyacrylamide cationique est utilisé à des fins de déshydratation ; le dosage spécifique requis pour différents types d’eaux usées doit être déterminé en fonction des caractéristiques uniques de la qualité de l’eau.
