Poliacrilamida Aniônica ou Catiônica Como Escolher e Dosar
A Poliacrilamida Aniônica e a Poliacrilamida Catiônica possuem diferentes áreas e casos de aplicação. Normalmente, use poliacrilamida aniônica quando seus sólidos suspensos se comportam com carga positiva e use poliacrilamida catiônica ao tratar lodo/orgânicos com carga negativa. Confirme a escolha com um teste rápido em frasco e, em seguida, otimize a dose para sedimentação rápida (clarificação) ou baixa turbidez do filtrado e bolos fortes (desidratação). Abaixo estão as etapas:
▶ Seleção rápida: poliacrilamida aniônica ou poliacrilamida catiônica
A regra prática é combinar a carga do polímero com o comportamento das partículas: cargas opostas promovem a ligação e, em seguida, o alto peso molecular conduz à formação de flocos maiores.
| Se o seu stream for assim | Comece com | Resultado alvo típico |
|---|---|---|
| Sólidos ricos em inorgânicos (por exemplo, argilas, areia fina, flocos de hidróxido metálico) | Poliacrilamida aniônica | Assentamento rápido, sobrenadante mais claro |
| Lodo orgânico/biológico (lodo ativado, lodo digerido, emulsões oleosas após coagulação) | Poliacrilamida catiônica | Baixa turbidez do filtrado, flocos fortes para desidratação |
▶ Referências práticas de dosagem (para não começar às cegas)
Comece com uma faixa conservadora e, em seguida, reduza até a janela de melhor desempenho usando testes de jarro (esclarecimento) ou ensaios de prensa de correia/centrífuga (desidratação).
Clarificação e sedimentação de sólidos (mg/L em água)
- As faixas de teste de jarro comuns para clarificação de águas residuais são frequentemente 0,5–15mg/L dependendo da carga de sólidos e da química a montante.
- Se você já utiliza um coagulante inorgânico (alúmen/férrico), muitas vezes pode começar na metade inferior dessa faixa porque as partículas são pré-agregadas.
Desidratação de lodo (kg de polímero ativo por tonelada de sólidos secos)
- Uma faixa inicial prática para poliacrilamida catiônica em lodo digerido de águas residuais é 5–15 kg/t DS .
- Os dados de casos publicados geralmente ficam perto do meio dessa faixa; por exemplo, um estudo relatou um ótimo próximo 7,6 kg/t DS (sólidos secos) para melhores métricas de desidratação em suas condições de teste.
▶ Método de teste de frasco para confirmar o melhor polímero e dose
Use esta abordagem para comparar rapidamente a poliacrilamida aniônica com a poliacrilamida catiônica e para evitar sobredosagem (que pode reestabilizar os sólidos e aumentar a turbidez).
- Prepare soluções de polímero frescas na mesma concentração ativa (exemplo: 0,1% p/p) e rotule claramente.
- Em béqueres idênticos, dosar uma escada (por exemplo: 0,5, 1, 2, 5, 10 mg/L para clarificação) para produtos aniônicos e catiônicos.
- Misture rapidamente para contato curto e depois misture lentamente para formar flocos; pare e observe a taxa de sedimentação, a resistência dos flocos e a clareza do sobrenadante.
- Escolha o melhor desempenho por um ponto final mensurável (turbidez/TSS, tempo de estabilização, clareza do filtrado) e, em seguida, execute uma escala de dose mais estreita em torno dele.
Pare de aumentar a dose quando o desempenho atingir o patamar. A melhor dose geralmente é próxima ao ponto de inflexão, onde a clareza melhora acentuadamente e depois se estabiliza.
▶ Exemplos de campos que facilitam a seleção
Quando a poliacrilamida aniônica é normalmente preferida
- Controle de sedimentos e desidratação de construções onde predominam os finos; aplicações documentadas mostraram grandes reduções de TSS (por exemplo, 42 mg/L até 13 mg/L após filtração em um contexto de guia de campo).
- Espessamento de rejeitos de mineração e processamento mineral onde a ponte entre lamas com alto teor de sólidos é o objetivo principal.
Quando a poliacrilamida catiônica é normalmente preferida
- Desaguamento de lamas residuais (prensa de correia, centrífuga) onde os biossólidos são fortemente negativos; a neutralização de carga catiônica e a formação de pontes melhoram os sólidos do bolo e a clareza do filtrado.
- Sistemas ricos em orgânicos solúveis ou óleos emulsionados após coagulante primário, onde um polímero catiônico pode melhorar a captura e drenagem.
▶ Solução de problemas (falhas comuns e soluções rápidas)
- Os flocos são minúsculos e frágeis: aumente o peso molecular (ou reduza o cisalhamento) e verifique se você está usando o tipo de carga correto (aniônico vs catiônico).
- O sobrenadante fica turvo após doses mais altas: você provavelmente está tendo uma overdose; volte para a última dose antes que a turbidez piore.
- O bolo desidratado é viscoso ou drena mal: reduzir ligeiramente a dose e/ou mudar para uma poliacrilamida catiônica com densidade de carga mais baixa para evitar neutralização excessiva.
- O desempenho muda dia a dia: rastrear pH, concentração de sólidos e dose de coagulante; execute novamente um pequeno teste de jarro sempre que a química do upstream mudar.
Conclusão: o polímero “certo” é aquele que atende ao seu ponto final mensurável na menor dose estável – poliacrilamida aniônica para muitas suspensões inorgânicas, poliacrilamida catiônica para a maioria dos lodos/orgânicos – validado por um teste rápido.
