絮凝沉淀作用原理:煤泥水中含有大量的煤泥顆粒、黏土礦物和其他雜質(zhì),這些顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)。聚丙烯酰胺(PAM)是一種高效的絮凝劑,其分子鏈上有許多活性官能團(tuán),如酰胺基(-CONH?)。在煤泥水體系中,PAM 分子可以通過靜電吸附、氫鍵等作用吸附在煤泥顆粒表面。當(dāng)一個(gè) PAM 分子吸附多個(gè)煤泥顆粒后,分子鏈的橋聯(lián)作用會(huì)使這些顆粒聚集在一起,形成較大的絮體。這些絮體在重力作用下能夠快速沉降,從而實(shí)現(xiàn)固液分離。
應(yīng)用優(yōu)勢(shì):在實(shí)際的煤泥水處理中,使用聚丙烯酰胺可以顯著提高沉淀速度。例如,未加絮凝劑時(shí),煤泥水的自然沉降速度非常緩慢,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能使固液分離。而加入適量的聚丙烯酰胺后,沉降速度可以提高幾十倍甚至上百倍,大大縮短了煤泥水處理的時(shí)間和空間。這對(duì)于提高煤泥水處理效率、減少處理設(shè)施占地面積具有重要意義。
澄清煤泥水水質(zhì)去除懸浮物和膠體:煤泥水中的懸浮物和膠體物質(zhì)是導(dǎo)致水質(zhì)渾濁的主要原因。聚丙烯酰胺通過絮凝作用能夠有效地去除這些雜質(zhì)。它可以將細(xì)小的煤泥顆粒和膠體顆粒絮凝成較大的顆粒,使其能夠被沉淀或過濾去除。經(jīng)過處理后的煤泥水,其懸浮物含量可以降低到很低的水平,水質(zhì)變得澄清,能夠滿足回用或達(dá)標(biāo)排放的要求。例如,在一些現(xiàn)代化的洗煤廠,經(jīng)過聚丙烯酰胺處理后的煤泥水,其出水的懸浮物濃度可以控制在 50mg/L 以下。
降低化學(xué)需氧量(COD):煤泥水中的有機(jī)物會(huì)導(dǎo)致化學(xué)需氧量升高。聚丙烯酰胺在絮凝過程中,不僅可以去除煤泥顆粒,還可以吸附和包裹部分有機(jī)物,一起沉淀到污泥中。這樣可以有效降低煤泥水的化學(xué)需氧量,減少對(duì)環(huán)境的污染。在一些對(duì)水質(zhì)要求較高的地區(qū),降低 COD 是煤泥水處理的重要環(huán)節(jié),聚丙烯酰胺在這方面發(fā)揮著重要作用。
污泥脫水性能改善原理:煤泥水處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥,這些污泥含水量高,難以處理。聚丙烯酰胺可以作為污泥脫水劑,它能夠與污泥顆粒相互作用,改變污泥的結(jié)構(gòu)。其分子鏈可以纏繞在污泥顆粒周圍,增加顆粒之間的結(jié)合力,同時(shí)通過擠壓等機(jī)械作用,使污泥中的水分更容易被擠出。
應(yīng)用優(yōu)勢(shì):在污泥脫水過程中,使用聚丙烯酰胺可以顯著降低污泥的含水率。例如,在沒有添加脫水劑時(shí),煤泥污泥的含水率高達(dá) 90% 以上,這不僅體積龐大,而且難以運(yùn)輸和處置。加入聚丙烯酰胺后,污泥的含水率可以降低到 70% - 80%,大大減少了污泥的體積,降低了污泥后續(xù)處理(如填埋、焚燒等)的成本和難度。
循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定作用防止設(shè)備堵塞:在煤泥水的循環(huán)利用過程中,水中的雜質(zhì)如果不及時(shí)去除,很容易在管道、泵、篩網(wǎng)等設(shè)備中沉積和堵塞。聚丙烯酰胺通過絮凝沉淀作用,去除了煤泥水中的大部分雜質(zhì),保證了循環(huán)水的清潔度,減少了設(shè)備堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。這對(duì)于維持煤泥水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行非常重要,能夠減少設(shè)備維修和更換的頻率,提高生產(chǎn)效率。
水質(zhì)穩(wěn)定控制:它還可以穩(wěn)定循環(huán)水的水質(zhì)。通過持續(xù)去除水中的懸浮物、膠體和部分有機(jī)物,使循環(huán)水的水質(zhì)參數(shù)(如硬度、酸堿度等)保持在相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。這樣有利于洗煤過程中各種藥劑(如浮選藥劑)的正常發(fā)揮作用,提高洗煤效果。