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行業(yè)知識

聚丙烯酰胺在水處理領域的用途

作者:利星 發(fā)布日期:2024-12-16

原水預處理中的應用

絮凝作用去除懸浮物:在原水(如河水、湖水等)中,含有大量的懸浮固體,包括泥沙、黏土、藻類、微生物等。聚丙烯酰胺PAM)是一種高效的絮凝劑,其分子鏈上的活性官能團(如酰胺基 - CONH?)可以通過靜電吸附、氫鍵等方式與懸浮顆粒表面結合。當一個 PAM 分子的鏈吸附多個懸浮顆粒時,就會產(chǎn)生橋聯(lián)作用,使這些顆粒聚集形成較大的絮體。這些絮體在重力作用下能夠快速沉降,從而有效去除原水中的懸浮物。例如,在處理含有高濃度泥沙的河水時,加入適量的 PAM 可以使水中懸浮物的去除率達到 90% 以上。

去除部分有機物和膠體:原水中還存在一些有機物和膠體物質(zhì),如腐殖酸、蛋白質(zhì)等。PAM 在絮凝過程中也能夠吸附這些有機物和膠體。它的分子鏈能夠與有機物分子和膠體顆粒表面的活性位點相互作用,將它們包裹在絮體中一起沉降。這有助于降低原水的化學需氧量(COD)和濁度,改善原水的水質(zhì),減輕后續(xù)處理單元(如過濾、消毒等)的負擔。

工業(yè)廢水處理中的應用印染廢水處理:印染廢水中含有大量的染料、助劑等有機物,具有高色度、高 COD 和難生物降解的特點。PAM 可以與其他混凝劑(如聚合氯化鋁)配合使用。混凝劑使廢水中的細小顆粒和膠體凝聚,然后 PAM 作為助凝劑通過橋聯(lián)和吸附作用,將這些初步凝聚的顆粒進一步聚集形成更大的絮體,便于沉淀或過濾去除。同時,PAM 也能吸附部分染料分子,降低廢水的色度。在印染廢水處理中,使用 PAM 后,廢水的色度去除率可以達到 60% - 80%,COD 去除率也能提高 30% - 50%。

造紙廢水處理:造紙廢水中含有大量的纖維、填料、化學藥劑等。PAM 在造紙廢水處理中有多種作用。它可以作為絮凝劑直接用于去除廢水中的懸浮纖維和細小顆粒,提高廢水的澄清度。在污泥脫水過程中,PAM 也是一種重要的污泥調(diào)理劑。它能夠改變污泥的結構,使污泥顆粒聚集,降低污泥的含水率。經(jīng)過 PAM 處理后的造紙污泥,含水率可以從 90% 以上降低到 70% - 80%,便于后續(xù)的污泥處置(如填埋、焚燒等)。

電鍍廢水處理:電鍍廢水含有重金屬離子(如鉻、鎳、銅等)和一些添加劑。PAM 主要用于電鍍廢水處理的絮凝沉淀環(huán)節(jié)。它可以吸附重金屬離子和廢水中的懸浮物,形成沉淀。雖然 PAM 本身對重金屬離子的去除能力有限,但通過與其他重金屬沉淀劑(如硫化鈉、氫氧化鈉等)結合使用,可以提高重金屬離子的去除效率。例如,在處理含鉻電鍍廢水時,先加入還原劑將六價鉻還原為三價鉻,然后加入 PAM 和堿液,使鉻離子形成氫氧化鉻沉淀,去除率可達到 95% 以上。

生活污水處理中的應用絮凝沉淀:生活污水中含有各種懸浮雜質(zhì)、有機物和部分微生物。PAM 可以作為絮凝劑,使污水中的懸浮顆粒聚集沉降。其作用原理與在原水預處理中的相似,通過吸附和橋聯(lián)作用,將污水中的食物殘渣、糞便顆粒等懸浮物去除,提高污水的澄清度。在生活污水處理廠,PAM 的使用可以顯著提高初沉池和二沉池的沉淀效果,減少懸浮物在后續(xù)生物處理單元中的積累,有利于提高污水處理的整體效率。

污泥脫水:生活污水處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥。PAM 作為污泥脫水劑,可以改善污泥的脫水性能。它能夠與污泥顆粒相互作用,使污泥顆粒聚集,在污泥脫水設備(如板框壓濾機、帶式壓濾機)中,通過擠壓或離心等方式,使污泥中的水分更容易分離出來。使用 PAM 后,污泥的含水率可以從 90% - 95% 降低到 70% - 80%,大大減少了污泥的體積,降低了污泥處理和運輸?shù)某杀尽?/p>

飲用水處理中的應用深度處理輔助作用:在飲用水處理的深度凈化階段,PAM 可以作為輔助藥劑。它能夠幫助去除水中殘留的微量懸浮物和膠體,進一步提高飲用水的澄清度和透明度。例如,在一些采用膜過濾(如超濾、反滲透)的飲用水處理工藝中,PAM 的預處理可以減少膜的污染,延長膜的使用壽命。同時,PAM 也可以吸附部分存在的有機污染物,如微量的農(nóng)藥殘留、多環(huán)芳烴等,保障飲用水的安全性。

應急處理中的應用:在突發(fā)水污染事件(如藻類爆發(fā)、化學物質(zhì)泄漏等)的應急處理中,PAM 可以發(fā)揮快速絮凝的作用。它能夠迅速將水中的有害物質(zhì)(如藻類、泄漏的化學藥劑等)聚集沉降,防止污染物的擴散,為后續(xù)的處理爭取時間。例如,在湖泊發(fā)生藍藻水華時,向水中投加 PAM 可以快速將藍藻聚集,減少其對水體環(huán)境和飲用水源的危害。

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