聚丙烯酰胺在水處理中的應(yīng)用.doc

4樂邦聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺在水處理中的應(yīng)用我國是一個水資源相當(dāng)貧乏的地區(qū)，平均年水資源總量2.8萬億立方米，但人均占有量只有2710立方米，因而在我國，聚丙烯酰胺在對水處理方面的應(yīng)用更具有特別重要的意義。聚丙烯酰胺介紹：聚丙烯酰胺是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子中應(yīng)用最為廣泛的品種。聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝劑、增稠劑、減阻劑等，普遍應(yīng)用于水處理、造紙、石油、煤炭、地質(zhì)、建筑等工業(yè)部門。由于PAM分子量高（103 107），水溶性好，可調(diào)節(jié)分子量并可以引進各種離子基團以得到特定的性能。其高分子量時是重要的絮凝劑，因此被廣泛應(yīng)用于污水及飲用水的處理中。聚丙烯酰胺用于污泥脫水流程圖：聚丙烯酰胺存在形式及應(yīng)用：因為聚丙烯酰胺是效能最高的高分子有機合成絮凝劑，所以它是我國目前使用最多的絮凝劑。聚丙烯酰胺主要以兩種形式存在：一種是粉狀，一種是膠體。膠體不易于運輸，使用也不方便，常用的是粉狀產(chǎn)品。PAM又有陽離子、陰離子及非離子，適用于不同用途和不同的絮凝對象。PAM及其衍生物的分子鏈上帶有大量的酰胺基或 其他帶電基團，具有良好的水溶性、優(yōu)良的絮凝 性能和吸附性能，在水處理工業(yè)中作為絮凝劑、助凝劑已被廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)廢水的處理 和污泥的處置。PAM與傳統(tǒng)無機絮凝劑比較 （1）品種多，規(guī)格全，能滿足各種不同條件； （2）用量小，效率高，處理能力強，生成泥渣少， 后處理簡單。 （3）PAM與無機絮凝劑聯(lián)用有時能取得很好的效果。PAM在水處理中的主要作用 （1）減少絮凝劑用量。在達到同等水質(zhì)的前提下，PAM與其 他無機絮凝劑配合使用，可大大降低絮凝劑的使用量。 （2）改善水質(zhì)。在飲用水處理和工業(yè)廢水處理中，PAM與無 機絮凝劑配合使用，可以明顯改善出水水質(zhì)。 （3）提高絮體強度和沉降速率。PAM形成絮體強度高，沉降 性能好，從而提高固液分離速率，有利于污泥脫水。 （4）循環(huán)冷卻系統(tǒng)的防腐與防垢。PAM可大大降低無機絮凝 劑的用量，從而避免無機物質(zhì)在設(shè)備表面的沉積，減緩設(shè) 備的腐蝕與結(jié)垢。影響混凝的主要因素： 混凝表示整個凝聚和絮凝過程?！澳邸笔侵改z體 的脫穩(wěn)階段，而“絮凝”是指膠體脫穩(wěn)后結(jié)成大顆 粒絮體的階段。水處理中的混凝現(xiàn)象比較復(fù)雜，不同種類的絮凝 劑以及不同水質(zhì)條件，其混凝機理有所不同。當(dāng) 前比較一致的看法是絮凝劑對水中的膠體粒子的 作用有三種：電性中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃作用。這三種作用有時會同時發(fā)生，有時僅其中一 種或兩種機理起作用。影響絮凝劑作用的因素主要有絮凝劑、分離與工 藝方法、混凝工藝等三方面。具體影響因素如下： 首先，絮凝劑水解是放熱反應(yīng)，溫度低時絮凝劑 水解反應(yīng)速率慢，溫度高時反應(yīng)速率快，形成的 絮體小。其次，溫度低的水黏度大，使水中雜質(zhì) 顆粒布朗運動強度弱，碰撞機會減少，不適宜于 膠體脫穩(wěn)凝聚，同時水的黏度大時水的剪切力增 大，影響絮體的成長。 要取得好的混凝效果需有適宜的溫度范圍。水中懸浮物;水中懸浮物成分和濃度 水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)和濃度對混凝效果有明顯的影響。 如水中存在二價以上的正離子，有利于壓縮膠體顆粒的 雙電層；若水中以含黏土類雜質(zhì)為主，需要的混凝劑量 則較少；如果廢水中含有大量的有機物時，對膠體有保 護作用，需要投加更多的混凝劑才會有好的混凝效果。水中雜質(zhì)顆粒級越單一均勻和越細小，帽越不利于沉降； 大小不一的顆粒集成的礬花越密實，沉降性能越好。水 中雜質(zhì)的濃度過低，將不利于顆粒間的碰撞而影響凝聚， 在這種情況下需投加高分子助凝劑，或投加礦物顆粒以 增加凝結(jié)中心等，以提高混凝效果。聚丙烯酰胺在水處理中的應(yīng)用任何水源的水都含有雜質(zhì)，一是自然過程產(chǎn)生的雜質(zhì)；二是人為因素即工業(yè)廢水及生活 污水的污染。這些雜質(zhì)按尺寸大小可分為懸浮物、膠體和溶解物。懸浮物和膠體是飲用水處 理主要去除對象，粒徑大于0.1mm的泥沙能在水中很快自行下沉較易去除，而粒徑較小的懸 浮物和膠體，需投加絮凝劑去除。低濁度水的處理：低溫低濁度水中有機物占的比例大。單投入硫酸鋁或PAC，上清液的濁度均隨絮凝劑投加量的增加而下降，但在達到一定值后，濁度趨于回升，形成的絮體結(jié)構(gòu)松散、輕飄，難于沉淀，處理效果差。投加PAM做助凝后，絮體體積增大，密度增加，沉降速率加快，沉淀能力迅速提高，出水濁度在為降低。當(dāng)PAM加入量過多，上清液的濁度趨于回升，這是發(fā)生了膠體保護現(xiàn)象。加入PAC的同時，加入不同量的PAM進行混凝沉淀，可加快去濁速率。當(dāng)PAM用量達到0.03mg/L時，沉淀時間縮短一半，PAC投加量減少22%。PAM的加入可使凈水設(shè)備在超負荷運行時，在確保水質(zhì)的基礎(chǔ)上同時提高供水量，提高設(shè)備的利用率，降低成本。高濁度水處理，無機絮凝劑和有機絮凝劑復(fù)合處理高濁度的水的混凝效果優(yōu)于單獨處理，且絮凝劑的投藥順序?qū)炷Ч?和再穩(wěn)作用有影響，以先加無機絮凝劑，再加有機絮 凝劑的效果更佳。復(fù)合使用時，無機絮凝劑用量僅為單獨使用時的 1/4 1/2，而加入的有機絮凝劑PAM僅為單獨使用無 機絮凝劑的1/401/20?？偝杀颈葐为毷褂脮r明顯降 低。比較PAM三氯化鐵、PAMPAC、PAM硫酸鋁、 PAM淀粉等復(fù)合絮凝劑對高濁度水的絮凝效果, PAMPAC效果最佳。無機物及重金屬的去除，PAM可以去除水中的無機物。用PAM固定反硝化 菌可用于去除飲用水的硝酸鹽。在進水無磷的情 況下，硝酸鹽快速轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，但反硝化過 程并不理想。在進水中加入磷酸鹽后，反硝化效 果非常顯著，出水中硝酸鹽與亞硝酸鹽均低于 0.5mg/L，總氮去除率為95 100%。PAM去除水中的重金屬離子，如纖維素接枝PAM 對汞有很好的選擇吸附性。在給水處理中的毒性問題絮凝劑的不安全性主要來自：藥劑本身的毒性；商品藥劑中雜質(zhì)的毒性；在水處理過程中藥劑的化學(xué) 反應(yīng)產(chǎn)物的毒性。聚丙烯酰胺發(fā)展趨勢：聚丙烯酰胺(PAM),也稱三號絮凝劑。它的產(chǎn)量占高分子混凝劑生產(chǎn)總量的80%,是一種最重要的和使用最多的高分子混凝劑。該藥劑對于給水處理中高濁水、低濁水和廢水處理、污泥脫水都有顯著效果。在世界環(huán)保意識日趨重視的今天,飲用水及污水排放指標也會越來越高,而聚丙烯酰胺取代其它藥劑而廣泛使用已成為趨勢。目前國產(chǎn)聚丙烯酰胺商品(大量使用的是透明膠狀物),含丙烯酰胺較高,而且價格昂貴。隨著聚丙烯酰胺生產(chǎn)規(guī)模的擴大及采用先進的生產(chǎn)工藝,價格低廉已完全成為可能,其產(chǎn)品應(yīng)用前景十分廣泛。擴展閱讀：聚丙烯酰胺作為助凝劑常與其它混凝劑同時使用,產(chǎn)生良好的混凝效果。一般情況下,當(dāng)原水濁度較低時,宜先投加其它凝劑,后投聚丙烯酰胺(相隔