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(shí)間：2020-09-28 16:09:16 瀏覽
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強(qiáng)化絮凝反應(yīng)原理
強(qiáng)化絮凝沉淀包括兩個(gè)過程：混合過程和絮凝反應(yīng)過程。
（1）混合過程
混合是反應(yīng)關(guān)，也是非常重要的一關(guān)，在這個(gè)過程中應(yīng)使混凝劑水解產(chǎn)物迅速地?cái)U(kuò)散到水中的每一個(gè)細(xì)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?yàn)樵诨旌线^程中同時(shí)產(chǎn)生膠體顆粒脫穩(wěn)與凝聚，可以把這個(gè)過程稱為初級混凝過程，但是這個(gè)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(shí)質(zhì)是混凝劑水解產(chǎn)物在水中的擴(kuò)散問題，使水中膠體顆粒同時(shí)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(guān)鍵。
（2）絮凝反應(yīng)過程
絮凝反應(yīng)是強(qiáng)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(jié)構(gòu)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(guān)系到該工藝環(huán)節(jié)處理效果的好壞。
（3）無機(jī)藥劑和有機(jī)高分子絮凝劑在強(qiáng)化絮凝沉淀中的復(fù)配使用
在強(qiáng)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(shí)驗(yàn)和在工程上的實(shí)際應(yīng)用，無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑的復(fù)配使用能夠達(dá)到較好的效果，在復(fù)配使用中，先加入帶正電荷的無機(jī)絮凝劑，使污水中膠體脫穩(wěn)，再加入帶負(fù)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(jī)高分子容易機(jī)械降解，所以復(fù)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(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用可以作出下列結(jié)論：
陰離子型PAM適用于濃度較高的帶正電荷的無機(jī)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(fù)電荷、含有機(jī)物質(zhì)的懸浮物。
非離子型PAM適用于有機(jī)、無機(jī)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(dá)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(yàn)方法確定，當(dāng)絮凝劑超過用量時(shí)，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(fèi)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(dá)到絮凝，但是攪拌過于劇烈，會(huì)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(shí)只能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢�，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速一般應(yīng)控制在50-250r/min。
從污水廠的試驗(yàn)中可以看出：
（1）從試驗(yàn)現(xiàn)象上看，復(fù)配使用所產(chǎn)生的絮體比單獨(dú)投加無機(jī)絮凝劑產(chǎn)生的絮體結(jié)實(shí)緊密，絮體形成速度和沉降速度快。
（2）試驗(yàn)表明，復(fù)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(dá)到81.7%、74.3%、84.1%和97.1%，出水指標(biāo)大大低于二級生化處理排放標(biāo)準(zhǔn)。
（3）出水總磷含量低于1.0mg/L的國際標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)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(yīng)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(yīng)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(jià)格是硫酸鋁的2-3倍，所以，硫酸鋁+PAM是該廠絮凝強(qiáng)化沉淀中的專用藥劑。
PAM在其他工藝中的應(yīng)用
PAM除用于污水的強(qiáng)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(dú)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(jìn)顆粒的聚集，達(dá)到泥水分離的效果，污泥脫水必須與脫水設(shè)備的配合使用，常見的脫水設(shè)備有離心機(jī)，帶式壓濾機(jī)和板框壓濾機(jī)三種，不同設(shè)備對藥劑的要求是不同的，比如，離心機(jī)在脫水過程中會(huì)對絮團(tuán)產(chǎn)生極強(qiáng)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?zhàn)臃壅澈蟿�、皮革�?fù)鞣劑等其他工業(yè)中都擁有廣闊的應(yīng)用。
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