聚丙烯酰胺是一種助凝劑。
助凝作用原理
強(qiáng)化絮凝效果:在水處理過程中,當(dāng)單獨使用混凝劑(如聚合氯化鋁、硫酸鋁等)時,只能使水中的懸浮顆粒初步脫穩(wěn)。而聚丙烯酰胺可以通過其長分子鏈的架橋作用,進(jìn)一步使已經(jīng)脫穩(wěn)的顆粒相互聚集,形成更大、更易于沉降的絮體。例如,聚合氯化鋁水解產(chǎn)生的膠體可以吸附水中懸浮顆粒,使其表面電荷被中和而脫穩(wěn),此時加入聚丙烯酰胺,它的分子鏈能在這些顆粒之間架橋,將多個顆粒連接在一起,就像用繩子把分散的顆粒捆綁起來一樣,大大增強(qiáng)了絮凝效果。
提高沉降速度:聚丙烯酰胺形成的絮體結(jié)構(gòu)比較緊密,而且絮體的大小相對均勻。這使得絮體在水中的沉降速度加快,能夠更有效地實現(xiàn)固液分離。與僅使用混凝劑相比,添加聚丙烯酰胺后,沉降時間可以大大縮短。例如,在處理一些高濁度的河水時,只使用混凝劑需要較長時間才能使泥沙顆粒沉降,而加入聚丙烯酰胺后,泥沙絮體的沉降速度明顯提高,有助于提高水處理的效率。
適應(yīng)復(fù)雜水質(zhì)條件:對于含有多種類型懸浮顆粒(如既有帶正電的顆粒,又有帶負(fù)電的顆粒,還有膠體物質(zhì))的復(fù)雜水質(zhì),聚丙烯酰胺作為助凝劑可以發(fā)揮很好的適應(yīng)性。它可以同時與不同性質(zhì)的顆粒相互作用,因為其有多種類型(陰離子型、陽離子型和非離子型)可供選擇,并且不同類型的聚丙烯酰胺可以根據(jù)水質(zhì)的具體情況(如 pH 值、離子強(qiáng)度等)來調(diào)節(jié)絮凝過程,更好地協(xié)助混凝劑完成絮凝沉降。
在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)污水處理方面:在生活污水和工業(yè)廢水處理的混凝沉淀環(huán)節(jié),聚丙烯酰胺常常作為助凝劑與其他混凝劑配合使用。例如,在處理印染廢水時,先加入聚合硫酸鐵等混凝劑使染料顆粒和一些懸浮物初步脫穩(wěn),然后再加入聚丙烯酰胺,使已經(jīng)脫穩(wěn)的顆粒快速絮凝沉降,有效去除廢水中的色度和懸浮物,提高污水的凈化效果。
給水處理方面:在自來水廠的原水凈化過程中,當(dāng)原水的濁度較高或者含有藻類等難以處理的物質(zhì)時,聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁等常用的混凝劑配合使用,能夠提高混凝沉淀的效率,保證出廠水的水質(zhì)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。例如,在處理含有藍(lán)藻的湖泊水作為飲用水源時,聚丙烯酰胺可以協(xié)助混凝劑將藻類細(xì)胞聚集沉降,防止藻類對后續(xù)水處理工藝(如過濾、消毒等)造成干擾。