اختيار البوليمر للمسلخ وتصريف مياه الصرف الصحي

في المصفي، يجب أن يغرق الكتلة. في خزان التعويم، يجب أن يرتفع. هذا الاختلاف الوحيد يغير كيفية اختيار البوليمر، وهذا هو السبب في أن البرنامج المقترض من مصنع الترسيب غالباً ما يكون مخيباً للآمال على خط التعويم بالهواء المذاب. بالنسبة للحوم ومياه الصرف الصحي، يجب على البوليمر أن يبني كتلة قوية بما يكفي للبقاء على قيد الحياة في منطقة الفقاعة وخفيفة بما يكفي لحملها إلى السطح.

مياه الصرف الصحي في حد ذاتها تجعل المهمة أكثر صعوبة. فهو يحمل الدم والبروتين والدهون والمواد الصلبة الدقيقة في مزيج يتغير مع كل تحول، وغالبًا ما تكون الدهون موجودة على شكل قطرات مستحلبة صغيرة لا يمكن لأي شاشة التقاطها. يناسب التعويم هذا النوع من الأحمال لأن كتل الدهون والبروتين تطفو بشكل طبيعي بمجرد التصاق الفقاعات بها. تتمثل مهمة البوليمر في جمع المواد الدقيقة إلى وحدات يمكن للفقاعات رفعها.

إذا كنت تريد آليات تفاعل الفقاعة والتكتلة أولاً، مقالتنا عن كيف يعمل بولي أكريلاميد في تعويم الهواء المذاب يغطيها. تبدأ هذه المقالة حيث يتوقف الأمر، مع اختيار البوليمر لصناعتين محددتين.

◀ ما يجب أن يعمل البوليمر ضده

غالبًا ما يتم تجميع المسالخ ومصانع التقديم معًا، لكن مياه الصرف الصحي الخاصة بها ليست هي نفسها. تحدد الاختلافات كمية البوليمر التي يمكنك استخدامها وما يجب أن تتركه وراءك.

الدهون هي الخيط المشترك. كيفية وصوله إلى الماء، وماذا يفعل بالمعدات وكيفية إزالته، تمت تغطيته في نظرة عامة حول هذا الموضوع من أين تأتي الدهون والزيوت والشحوم وكيف يتم إزالتها . بالنسبة لاختيار البوليمر، النقطة العملية هي أن قطرات الدهون والبروتينات تحمل شحنة سطحية، ويجب على برنامج البوليمر أن يتعامل مع تلك الشحنة بطريقة أو بأخرى.

◀ برنامجان يعملان معًا: كاتيوني وحده أو متخثر بالإضافة إلى أنيوني

اسأل خمسة مهندسين عن تكلفة استخدامها في مصنع اللحوم DAF (تعويم الهواء المذاب) وقد تحصل على ثلاث إجابات. الخلاف حقيقي، والأدلة المنشورة تدعم كل معسكر.

تفضل أدبيات براءات الاختراع القديمة المتعلقة بمياه الصرف الصحي لمعالجة الدواجن استخدام بولي أكريلاميد كاتيوني عالي الوزن الجزيئي، والذي يعمل على تحييد الشحنة السالبة على البروتينات وقطرات الدهون وجسرها في خطوة واحدة. تحكي الدراسات النباتية قصة مختلفة. أ دراسة منشورة لمسلخ الدواجن DAF تم قياس النفايات السائلة الخام بمتوسط 1,330 مجم/لتر تقريبًا من المواد الصلبة العالقة و1,840 مجم/لتر من COD. بعد التعويم باستخدام برنامج التخثر غير العضوي والمندب، انخفضت المواد الصلبة العالقة إلى حوالي 32 مجم/لتر وCOD إلى حوالي 366 مجم/لتر. تستشهد نفس الورقة بعمل سابق حيث جاءت أفضل نتيجة من 24 ملجم / لتر من كلوريد متعدد الألومنيوم مع 1.5 ملجم / لتر من البوليمر الأنيوني عند ضغط تشبع 300 كيلو باسكال. توصلت دراسة جامعية حول إمكانية معالجة مياه الصرف الصحي في المسالخ إلى أفضل نتائجها باستخدام حوالي 200 جزء في المليون من كلوريد البولي ألومنيوم و2 جزء في المليون من البوليمر الأنيوني. تأتي هذه الأرقام من نباتات محددة، لذا تعامل معها كنقاط مرجعية بدلاً من قيم التصميم.

ولا يفوز أي من البرنامجين في كل مرة. تعتمد الإجابة الصحيحة على الرقم الهيدروجيني وكمية التخثر التي يمكن للنبات تحملها وكيفية التعامل مع الطفو بعد ذلك. ملاحظتنا على لماذا يعمل PAM وكلوريد الألومنيوم معًا بشكل أفضل يشرح البرنامج الثاني بمزيد من التفصيل.

◀ مطابقة الشحنة والوزن الجزيئي والشكل مع التيار

بمجرد أن تعرف البرنامج الذي تختبره، فإن مواصفات البوليمر تضيق المجال أكثر. النقاط التالية هي إطار بداية لاختبار الجرة، ويجب أن تبطلها نتيجة الاختبار.

• تكلفة. عادةً ما تستجيب التدفقات التي يهيمن عليها البروتين والدهون المستحلبة للدرجات الكاتيونية. عادة ما تستجيب التدفقات المشروطة بالفعل بمادة تخثر معدنية للدرجات الأنيونية أو منخفضة الشحن؛
• الوزن الجزيئي. يؤدي الوزن الجزيئي المتوسط ​​إلى العالي إلى بناء كتل كبيرة بما يكفي لالتقاط الفقاعات. يمكن للدرجات العالية جدًا أن تبني كتلًا هشة أو كثيفة جدًا بحيث لا يمكن أن تطفو جيدًا، لذا اختبر خطوة واحدة لأسفل قبل افتراض أن المزيد هو الأفضل؛
• كثافة الشحن. تساعد الشحنة الكاتيونية الأعلى عندما يحمل الماء حمولة عضوية ثقيلة، ولكنها تزيد من خطر الجرعة الزائدة. ابدأ في منتصف النطاق واضبطه؛
• استمارة. تنعكس منتجات المستحلب بسرعة وتناسب النباتات ذات المساحة المحدودة لخزان التركيب، في حين أن المسحوق يناسب النباتات التي لديها مساحة لنظام تحضير وتكلفة أقل لكل كيلوغرام من البوليمر النشط.

دليلنا على كيفية اختيار وجرعة بولي أكريلاميد أنيوني أو كاتيوني يمر بقرار التهمة خطوة بخطوة. بالنسبة للنباتات التي تختبر المسار الكاتيوني، أ مستحلب بولي أكريلاميد الكاتيوني لمعالجة المياه هي درجة عملية يجب تضمينها في المحاكمة.

◀ نقطة الجرعات ودرجة الحموضة والخلط قبل خزان التعويم

لا يزال من الممكن أن يفشل البوليمر المختار جيدًا إذا تمت إضافته في المكان الخطأ. في DAF (تعويم الهواء المذاب) تتشكل الكتل قبل الخزان ويجب أن تصل سليمة، لذا فإن ترتيب الجرعات مهم بقدر أهمية الكيمياء.

يعكس التسلسل أدناه ممارستنا والتخطيط النموذجي لقطار DAF لمصنع اللحوم:

1. قم بغربلة مياه الصرف الصحي الخام ومعادلتها، بحيث تصل قمم الدم والدهون ومياه الغسيل إلى الكيمياء كمزيج وليس كبزاقة؛
2. اضبط الرقم الهيدروجيني في النافذة التي يحتاجها برنامجك. تصف براءات الاختراع الخاصة بمياه الصرف الصحي المعالجة للحيوانات نطاقًا يتراوح من حوالي 6 إلى 9، وقد حافظ المصنع الروماني المذكور أعلاه على خطوة التلبد بالقرب من 6.4 مع كلوريد الحديديك والمواد الكاوية؛
3. أضف مادة التخثر أولاً إذا كان البرنامج يستخدم واحدًا، واترك 30 إلى 60 ثانية حتى تتشكل الكتل الدقيقة قبل دخول البوليمر؛
4. قم بإعداد بوليمر مستحلب بنسبة 0.1% إلى 0.5% واتركه ينضج لمدة 20 دقيقة تقريبًا، ثم قم بجرعه في أنبوب أو خزان تلبد لطيف؛
5. تجنب المضخات والصمامات والانحناءات الضيقة بين نقطة البوليمر وخزان التعويم، لأن القص يكسر الكتل التي قمت ببنائها للتو.

يضيف تصميم DAF متغيرًا آخر. تستخدم مصانع الدواجن كلا من الضغط الكامل التدفق وإعادة التدوير المضغوط، و نظرة عامة على عملية الصناعة لمعالجة مياه الصرف الصحي للدواجن يصف كلا الأمرين ويلاحظ أنه، باستخدام الكيمياء الصحيحة، يمكن أن يكون التعويم هو المعالجة الوحيدة اللازمة قبل التصريف إلى محطة تابعة للبلدية. في وحدة التدفق الكامل، تمر الكتل عبر نظام الضغط وتأخذ المزيد من القص، مما يفضل الكتل الأكثر صلابة. وحدة إعادة التدوير تترك الكتل الواردة دون إزعاج، مما يمنحك المزيد من الحرية في اختيار البوليمر.

◀ الحفاظ على نظافة الدهون والبروتينات المستردة

هذا هو المكان الذي تواجه فيه مصانع التقديم قيودًا لا يواجهها معظم مستخدمي DAF الآخرين. تعويم ليس النفايات. فهو المنتج، أو المادة الخام للمنتج، وأي شيء يضاف إلى الماء يمكن أن ينتهي به الأمر فيه.

A ورقة مؤتمر حول المعالجة الأولية لتقديم مياه الصرف الصحي يذكر القضية بوضوح. التعويم هو الخيار الشائع لإخراج مياه الصرف الصحي، ولكن يجب أن تظل مواد التخثر البوليمرية التي تحتاجها منخفضة بحيث يظل تركيزها في تيار الدهون المستردة منخفضًا. ويشير الباحثون أيضًا إلى أكسدة الدهون بالهواء المذاب باعتبارها عيبًا ثانيًا. المسالخ التي ترسل عواماتها إلى مصنع التقديم ترث نفس الاهتمام، لأن البوليمر الذي تضيفه ينتقل معه.

ثلاث عادات تجعل المشكلة قابلة للإدارة. 1) قم باختبار الجرة بالشكل الأمثل واحتفظ بها هناك بدلاً من إضافة المزيد من أجل السلامة. 2) يفضل البرنامج الذي يصل إلى الهدف بجرعة بوليمر أقل حتى لو كان ذلك يعني إضافة كمية قليلة من مادة التخثر. و3) اطلب من المورد الخاص بك بيانات المونومر والبقايا لكل درجة تفكر فيها. للحصول على خلفية حول هذه النقطة الأخيرة، انظر نظرة مبنية على البيانات على مونومر الأكريلاميد المتبقي .

◀ التعامل مع الطفو والحمأة

ويركز التعويم المشكلة في تيارين، الطفو على السطح والحمأة المستقرة في القاع. كلاهما يحتاج إلى خطة، لأن DAF الجيد لا يزال من الممكن أن يسبب مشاكل إذا كان من الصعب التعامل مع المادة التي يزيلها.

العوامة غنية بالدهون والبروتينات، وهي لزجة. إذا كان سيتم عرضه، فإن الأولوية هي منتج نظيف ومتسق، مما يعيدنا إلى الاستخدام المنخفض للبوليمر. إذا كان سيتم نزح المياه أو التخلص منها، فإن الأولوية هي الحصول على كتلة مستقرة وسميكة يمكن للضغط أو جهاز الطرد المركزي التعامل معها. نادرًا ما يكون البوليمر الذي يطفو على المادة هو الأفضل لنزح الماء منها، لذا قم باختبار درجة منفصلة لتلك المرحلة. مقالتنا على كيف يعمل مستحلب بولي أكريلاميد الكاتيوني على تحسين نزح المياه من الحمأة يشرح الجانب التكييفي.

◀ خطة اختبار الجرة التي تناسب DAF

يقيس اختبار الجرة القياسي الترسيب، بينما يقيس اختبار DAF التعويم. تحتفظ الخطة المفيدة بنفس منطق مقارنة الجرعات والبوليمرات، ولكنها تحكم على النتائج من خلال كيفية تصرف الكتلة مع الفقاعات. إن اختبار الطفو على الطاولة، عندما يكون متاحًا، هو أفضل أداة. إذا لم يكن الأمر كذلك، فستستمر عمليات التحقق أدناه في تضييق المجال.

1. أخذ عينات من مياه الصرف الصحي خلال يوم إنتاج كامل، بما في ذلك فترة الغسيل، وتسجيل الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وحمولة الدهون المرئية؛
2. اختبار برنامج الكاتيوني فقط وبرنامج تجلط الدم زائد أنيوني جنبا إلى جنب، كل في ثلاث جرعات البوليمر؛
3. احكم على حجم الكتلة وقوتها وقدرتها على الطفو، وانظر إلى نقاء الماء تحت العوامة، وليس فقط العوامة نفسها؛
4. كرر الخيارين الأفضل في اليوم الثاني بحمل مختلف، لأن البرنامج الذي يفوز في يوم سهل يمكن أن يفشل في يوم ثقيل؛
5. قم بتسجيل التوصية النهائية كنطاق جرعة مع محفز للمراجعة، حتى يعرف المشغلون متى يجب إعادة الاختبار.

عندما تتشكل الكتل ولكنها ترفض أن تطفو، أو تستقر بدلاً من ذلك، فإن يمكن للفريق الفني مراجعة خط التعويم الخاص بك إذا كنت تشارك تحليل مياه الصرف الصحي والكيمياء الحالية وتخطيط DAF. غالبًا ما تكون مقارنة العينات القصيرة كافية لمعرفة ما إذا كانت المشكلة تكمن في البوليمر أو الرقم الهيدروجيني أو الخلط.