陰離子聚丙烯酰胺(APAM)的沉降原理主要基于其獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),通過吸附、架橋和網(wǎng)捕等作用,使水中的懸浮顆粒形成大的絮體而沉降,以下是具體介紹:
電荷中和顆粒表面電荷特性:水中的懸浮顆粒由于表面吸附了一些離子或者本身的化學(xué)組成等原因,會帶有一定的電荷,多數(shù)情況下帶負電荷。
APAM 的電荷作用:陰離子聚丙烯酰胺分子鏈上含有大量的陰離子基團,如羧基(-COO?)等。當 APAM 加入到含有懸浮顆粒的水中時,其陰離子基團會與帶正電荷的顆粒表面通過靜電引力相互吸引,從而中和顆粒表面的部分或全部電荷。這樣就降低了顆粒之間的靜電排斥力,使顆粒更容易相互靠近并聚集在一起。
吸附架橋APAM 的分子結(jié)構(gòu):APAM 具有長鏈狀的分子結(jié)構(gòu),分子鏈上有許多可以與懸浮顆粒表面發(fā)生吸附作用的位點。
架橋過程:APAM 分子通過這些位點吸附在不同的懸浮顆粒表面,由于其分子鏈較長,一個 APAM 分子可以同時吸附多個顆粒,就像在顆粒之間架起了橋梁一樣,將多個顆粒連接在一起,形成更大的絮體顆粒,從而加速顆粒的沉降。
網(wǎng)捕作用絮體的形成與生長:隨著吸附架橋作用的不斷進行,大量的懸浮顆粒被 APAM 分子連接在一起,形成了具有一定空間結(jié)構(gòu)的絮體。這些絮體在形成過程中會不斷地相互碰撞、合并,體積和重量不斷增大。
網(wǎng)捕沉降:當絮體生長到一定程度時,其體積和重量足以克服水的浮力和水流的擾動,開始在重力作用下下沉。在下沉過程中,絮體還會像篩網(wǎng)一樣,將周圍水中的一些較小的懸浮顆粒 “網(wǎng)捕” 進來,進一步增大絮體的體積和重量,加速沉降過程。