PAM verlaagt de zuiveringskosten van afvalwater op varkensboerderijen met meer dan 30%

Polyacrylamide (PAM), een in water oplosbaar polymeer met een hoog molecuulgewicht, wordt algemeen erkend als een efficiënt vlokmiddel en coagulatiemiddel bij de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen. Afvalwater van varkenshouderijen wordt gekenmerkt door hoge concentraties zwevende stoffen (SS), chemische zuurstofvraag (COD), biologische zuurstofvraag (BOD), ammoniakstikstof (NH₄⁺-N), totale stikstof (TN), totale fosfor (TP) en organische verontreinigingen zoals uitwerpselen en voerresten, die aanzienlijke bedreigingen vormen voor het ecologische milieu indien ze zonder adequate behandeling worden geloosd. PAM vertoont uitstekende prestaties op het gebied van vloeistof-vaste scheiding, verwijdering van verontreinigingen en ontwatering van slib, dankzij de eigenschappen van ladingsneutralisatie, adsorptiebrugvorming en vlokaggregatie, waardoor het een onmisbaar kernreagens is in de standaardbehandeling van afvalwater van varkenshouderijen. Het verbetert niet alleen de behandelingsefficiëntie en de effluentkwaliteit, maar verlaagt ook de behandelingskosten en realiseert de benutting van slib als grondstof, wat betrouwbare technische ondersteuning biedt voor de groene en duurzame ontwikkeling van de varkenshouderij.

Het toepassingsresultaat van PAM bij de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen wordt voornamelijk gerealiseerd door drie kernmechanismen, die samenwerken om een efficiënte zuivering van afvalwater te bereiken:

• Ladingsneutralisatie: De meeste zwevende deeltjes (zoals fecale colloïden, voerresten) en organische verontreinigingen in afvalwater van varkenshouderijen dragen negatieve ladingen, wat leidt tot wederzijdse afstoting en moeilijkheden bij natuurlijke sedimentatie. PAM (vooral kationisch PAM) kan positieve ladingen afgeven om de negatieve ladingen op het oppervlak van verontreinigingen te neutraliseren, de afstoting tussen deeltjes te elimineren en hun aggregatie tot kleine vlokken te bevorderen.
• Adsorptiebrugvorming: De lange moleculaire ketenstructuur van PAM stelt het in staat om te adsorberen op het oppervlak van meerdere kleine vlokken of verontreinigingen tegelijkertijd, waardoor een "brug" tussen de deeltjes wordt gevormd. Dit brugvormende effect verbindt verspreide kleine vlokken tot grote, dichte en stabiele vlokken, wat de sedimentatie en de efficiëntie van de vloeistof-vaste scheiding versnelt.
• Vlokaggregatie: Na de vorming van grote vlokken kan PAM resterende kleine deeltjes en opgeloste organische stof in afvalwater verder omhullen en aggregeren, waardoor de verwijderingsgraad van verontreinigingen zoals SS, COD en TP wordt verbeterd en ervoor wordt gezorgd dat het effluent voldoet aan de lozings- of hergebruiksnormen.

PAM wordt veelvuldig toegepast in alle belangrijke schakels van de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen, van voorbehandeling tot geavanceerde behandeling en slibverwijdering, en het toepassingsresultaat is nauw verbonden met het type PAM, de dosering, de kwaliteit van het afvalwater en de omgevingsomstandigheden (zoals temperatuur en pH-waarde). De belangrijkste toepassingsscenario's zijn als volgt:

De voorbehandeling van afvalwater van varkenshouderijen (voornamelijk spoelwater uit varkensstallen en biogas sijpeling) richt zich op het verwijderen van grote zwevende stoffen en het verminderen van de verontreinigingslast van de daaropvolgende behandelingsschakels. PAM wordt meestal gebruikt in combinatie met anorganische coagulanten (zoals poly-aluminiumchloride, PAC) om het vlokvormende effect te versterken. Na toevoeging van PAM aggregeren de zwevende deeltjes in het afvalwater snel tot grote vlokken, die vervolgens worden gescheiden door bezinktanks, schuine plaatbezinktanks of roterende zeven. Deze schakel kan effectief 80%-95% van de SS verwijderen, 30%-60% van de COD en BOD verminderen, en een basis leggen voor de daaropvolgende biochemische behandeling.

Na biochemische behandeling (anaërobe, aërobe processen) is de concentratie van verontreinigingen zoals COD, BOD en NH₄⁺-N in afvalwater van varkenshouderijen aanzienlijk verminderd, maar er zijn nog steeds een kleine hoeveelheid fijne zwevende stoffen, colloïdaal organisch materiaal en resterende TP aanwezig, die moeilijk voldoen aan de strenge lozingsnormen. Op dit moment kan het toevoegen van een kleine hoeveelheid PAM (anionisch of niet-ionisch) deze resterende verontreinigingen verder vlokken en neerslaan, de helderheid van het effluent verbeteren en ervoor zorgen dat COD, SS en TP voldoen aan de nationale of lokale lozingsnormen (zoals GB 18596-2001 "Verontreinigingsbeheersingsnorm voor de vee- en pluimveehouderij").

Er wordt een grote hoeveelheid slib gegenereerd tijdens de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen, dat een hoog vochtgehalte (meestal 95%-98%) en een groot volume heeft, waardoor opslag, transport en verwijdering moeilijk zijn. PAM (voornamelijk kationisch) wordt gebruikt als slibontwateringsmiddel om het slib te modificeren: het kan de stabiele structuur van slibcolloïden doorbreken, gebonden water in het slib vrijgeven en dichte slibvlokken vormen, die snel kunnen worden ontwaterd door filterpersen (plaat- en framefilterpersen, bandfilterpersen) om het vochtgehalte van het slib te verminderen tot 60%-70% (of zelfs lager). Dit vermindert niet alleen het volume van het slib met meer dan 70%, maar maakt het ontwaterde slib ook gemakkelijk te composteren, verbranden of te storten, waardoor de reductie en benutting van slib als grondstof wordt gerealiseerd.

De volgende tabellen vatten de toepassingsparameters, de effecten van de verwijdering van verontreinigingen en de economische indicatoren van verschillende soorten PAM bij de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen samen, gebaseerd op werkelijke testgegevens en praktijkgevallen van binnenlandse en buitenlandse onderzoeksinstellingen en varkenshouderijen. De gegevens kunnen een referentie bieden voor de selectie en doseringsaanpassing van PAM in de praktijk.

• Type Selectie: Kationisch PAM heeft de voorkeur voor de voorbehandeling van afvalwater van varkenshouderijen en slibontwatering vanwege het uitstekende effect op het verwijderen van organische colloïden en slibmodificatie; anionisch of niet-ionisch PAM is geschikt voor de geavanceerde behandeling van biochemisch effluent, voornamelijk voor het vlokken van fijne zwevende stoffen. De ionische graad en het molecuulgewicht van PAM moeten worden geselecteerd op basis van de werkelijke kwaliteit van het afvalwater (zoals SS-concentratie, pH-waarde).
• Dosering Controle: De dosering van PAM moet eerst worden bepaald door middel van kleinschalige tests. Overmatige dosering zal niet alleen de behandelingskosten verhogen, maar ook leiden tot te kleine vlokken die moeilijk te bezinken zijn; onvoldoende dosering zal leiden tot een slecht vlokvormend effect en een lage verwijderingsgraad van verontreinigingen. De dosering moet ook worden aangepast aan de fluctuatie van de kwaliteit van het afvalwater en de omgevingstemperatuur.
• Oplossen en Toevoegen: PAM moet vóór gebruik worden opgelost in een waterige oplossing met een concentratie van 0,1%-0,3%, en gelijkmatig worden geroerd (roersnelheid 100-200 omw/min) om agglomeratie te voorkomen en het vlokvormende effect te beïnvloeden. De opgeloste PAM-oplossing moet continu en uniform aan het afvalwater worden toegevoegd, en voldoende mengtijd moet worden gegarandeerd om volledig contact tussen PAM en verontreinigingen te verzekeren.
• Synergetisch Gebruik: PAM wordt meestal in combinatie met anorganische coagulanten (PAC, PFS) gebruikt om de dosering van PAM te verminderen, het vlokvormende effect te verbeteren en de behandelingskosten te verlagen. De toevoegingsvolgorde moet zijn: eerst anorganische coagulanten toevoegen, 10-20 seconden roeren, dan PAM-oplossing toevoegen en 30-60 seconden roeren om stabiele vlokken te vormen.
• Milieu-aanpassingsvermogen: Het vlokvormende effect van PAM wordt beïnvloed door temperatuur en pH-waarde. Het optimale pH-bereik voor toepassing is 6,5-8,5; het vlokvormende effect is het beste bij gemiddelde temperatuur (11-17 ℃), en de dosering moet passend worden verhoogd bij lage temperaturen, terwijl de dosering kan worden verlaagd bij hoge temperaturen.

Polyacrylamide, met zijn efficiënte vlokvormende prestaties en flexibele toepassingskenmerken, speelt een onvervangbare rol bij de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen. Het kan effectief de problemen van hoge verontreinigingsconcentraties, moeilijke vloeistof-vaste scheiding en moeilijke slibverwijdering in afvalwater van varkenshouderijen oplossen, varkenshouderijen helpen om standaard lozing van afvalwater en benutting van slib als grondstof te realiseren, en risico's op milieuvervuiling verminderen. Door het selecteren van het juiste type PAM, het beheersen van de redelijke dosering en het toepassen van wetenschappelijke toepassingsmethoden, kan de behandelingsefficiëntie worden gemaximaliseerd, de behandelingskosten worden verlaagd en de duurzame ontwikkeling van de varkenshouderij worden bevorderd. Met de voortdurende verbetering van milieubeschermingsnormen zal de toepassing van PAM bij de behandeling van afvalwater van varkenshouderijen verfijnder en efficiënter worden, en zal het ook meer technische ondersteuning bieden voor de groene transformatie van de vee- en pluimveehouderij.