PAM聚丙烯酰胺絮凝劑在污水處理過程中的主要作用
發(fā)布時間:2020-09-28 16:09:16 瀏覽
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強化絮凝反應原理
強化絮凝沉淀包括兩個過程:混合過程和絮凝反應過程。
(1)混合過程
混合是反應關,也是非常重要的一關,在這個過程中應使混凝劑水解產(chǎn)物迅速地擴散到水中的每一個細部,使所有膠體顆粒幾乎在同一瞬間脫穩(wěn)并凝聚,這樣才能得到好的絮凝效果,因為在混合過程中同時產(chǎn)生膠體顆粒脫穩(wěn)與凝聚,可以把這個過程稱為初級混凝過程,但是這個過程的主要作用是混合,因此一般稱為混合過程,混合問題的實質(zhì)是混凝劑水解產(chǎn)物在水中的擴散問題,使水中膠體顆粒同時脫穩(wěn)產(chǎn)生凝聚,是取得好的絮凝效果的先決條件,也是節(jié)省投藥量的關鍵。
(2)絮凝反應過程
絮凝反應是強化絮凝沉淀過程中重要的工藝環(huán)節(jié),其作用原理是,通過高分子絮凝劑
聚丙烯酰胺(PAM)來吸附污水中的懸浮粒子,使高分子鏈互纏交聯(lián),形成架橋,從而使絮凝結構增大變粗,之后形成沉淀,而在此過程中,PAM選擇的正確與否關系到該工藝環(huán)節(jié)處理效果的好壞。
(3)無機藥劑和有機高分子絮凝劑在強化絮凝沉淀中的復配使用
在強化絮凝沉淀中,為了降低藥耗,節(jié)約成本,提高處理率,充分發(fā)揮不同絮凝劑間的協(xié)同作用,通過多次實驗和在工程上的實際應用,無機絮凝劑與有機絮凝劑的復配使用能夠達到較好的效果,在復配使用中,先加入帶正電荷的無機絮凝劑,使污水中膠體脫穩(wěn),再加入帶負電荷的陰離子型,使脫穩(wěn)后的膠體顆粒通過架橋作用和網(wǎng)捕作用迅速長大,由于有機高分子容易機械降解,所以復配使用對水力條件要求較高,攪拌要均勻,速度要慢。
PAM的選擇
通過多次實驗和實際應用可以作出下列結論:
陰離子型PAM適用于濃度較高的帶正電荷的無機懸浮物,以及懸浮粒子較粗(0.01-1mm),pH值為中性或堿性溶液。
陰離子型PAM適用于帶負電荷、含有機物質(zhì)的懸浮物。
非離子型PAM適用于有機、無機混合狀態(tài)的懸浮物分離,溶液呈酸性或中性。
影響PAM絮凝作用的主要因素
1)絮凝劑的用量:好的絮凝劑用量是絮凝劑全部被吸附在固相粒子表面上,且絮塊的沉降速度達到較大值,使用量隨著絮凝劑的離子性質(zhì)、分子量、懸浮液的pH值而變化,可用試驗方法確定,當絮凝劑超過用量時,絮凝效果反而下降。
2)絮凝劑分子量對絮凝的影響:絮凝劑分子量越大,絮凝效果越好,但是分子量太大,難于溶解且制造費用也高,常用的分子量為600-2000萬。
3)攪拌對絮凝的影響:攪拌可使絮凝劑均勻的分散到懸浮液中,達到絮凝,但是攪拌過于劇烈,會使形成的絮塊碎裂,因而絮凝劑的消耗量增加,而絮凝效果相對講是降低了,所以在絮凝處理時只能進行適當?shù)臄嚢,攪拌機轉(zhuǎn)速一般應控制在50-250r/min。
從污水廠的試驗中可以看出:
(1)從試驗現(xiàn)象上看,復配使用所產(chǎn)生的絮體比單獨投加無機絮凝劑產(chǎn)生的絮體結實緊密,絮體形成速度和沉降速度快。
(2)試驗表明,復配使用可大大減少投藥量,且去除率明顯提高,以硫酸鋁50mg/L+PAM0.5 mg/L的投藥量,可以去除CODcr、BOD5、TP和濁度分別達到81.7%、74.3%、84.1%和97.1%,出水指標大大低于二級生化處理排放標準。
(3)出水總磷含量低于1.0mg/L的國際標準,不會造成富營養(yǎng)化的問題,避免造成象赤潮那樣的藻類的繁生問題,這是由于Al3+ 和Fe3+ 可與PO43- 反應生成AlPO4和FePO4沉淀。
(4)投加鐵鹽和鋁鹽,處理效果差別不是很大,但是投加鐵鹽后,出水色度偏高,所以鐵鹽的應用將受到很大的限制,但是鐵鹽除磷效果略好一些。
(5)投加聚合鋁鐵+PAM
聚丙烯酰胺的去除率比投加硫酸鋁+PAM的去除率略高一些,但聚合鋁鐵、聚合氯化鋁等的價格是硫酸鋁的2-3倍,所以,硫酸鋁+PAM是該廠絮凝強化沉淀中的專用藥劑。
PAM在其他工藝中的應用
PAM除用于污水的強化絮凝,大部分用于污泥脫水,通過絮凝作用使PAM在污泥的單獨顆粒間發(fā)生架橋,使聚合物鏈段吸附在不同的顆粒上,促進顆粒的聚集,達到泥水分離的效果,污泥脫水必須與脫水設備的配合使用,常見的脫水設備有離心機,帶式壓濾機和板框壓濾機三種,不同設備對藥劑的要求是不同的,比如,離心機在脫水過程中會對絮團產(chǎn)生極強的剪切作用,所以要求絮凝劑的抗剪切性能好,另外,聚丙烯酰胺在石油開采、造紙行業(yè)以及采礦、冶金、印染廠、洗煤廠、膩子粉粘合劑、皮革復鞣劑等其他工業(yè)中都擁有廣闊的應用。
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