在污水預(yù)處理中應(yīng)該如何選擇(陰離子,陽離子)聚丙烯酰胺
PAM聚丙烯酰胺的合成及工藝物理特性：PAM由丙烯腈與水在骨架銅催化劑作用下直接反應(yīng)生成聚丙烯酰胺再經(jīng)離子交換聚合干燥，等工序即得成品，工藝簡介如下：催化劑：催化水合CH2=CHCN+H2O 濕度 CH2=CHCONH2 聚合nCH2=CHCONH2-引發(fā)劑-CH2CHCONH2
聚丙烯酰胺工業(yè)用途：聚丙烯酸胺(PAM)分子量高、水溶性好、可調(diào)節(jié)分子量，并可以引進(jìn)各種離子基團(tuán)以得到特定的性能。低分子量是分散材料有效增調(diào)劑或穩(wěn)定劑，高分子量是重要的絮凝劑，它可以制作出親水而水不溶性的凝膠，它對許多團(tuán)體表面和溶解物質(zhì)有良好的粘附力。由于以上性能PAM廣泛應(yīng)用于絮凝、增稠、減阻、擬膠、粘結(jié)、阻垢等領(lǐng)域 。
陰離子聚丙烯酰胺根據(jù)不同用途和用戶對產(chǎn)品性能的要求，可選用不同分子量使用。
在工業(yè)廢水處理中，特別是對于懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性工堿性的污水如鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理效果很好。
在飲用水處理。我國很多自來水廠的水源自江河泥少及礦物質(zhì)含量高，比較混濁，雖經(jīng)過沉淀處理，但仍達(dá)不到要求，需要投加絮凝劑，才能使水質(zhì)變清，很多自來水廠采用無機(jī)絮凝劑，但投加量大，造成污泥量增大效果不好，采用陰離子聚丙烯酰胺作絮凝劑，投加量是無機(jī)絮凝的50分之一但效果是無機(jī)絮凝劑的幾倍至幾十倍，特別是我公司生產(chǎn)的聚丙烯酰胺，殘余單體已達(dá)到食品級(小于0.05%)，接近國外先進(jìn)水平，無毒，對處理飲用水更為合適，對于有機(jī)物污染嚴(yán)重的江河水和陰離子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。
聚丙烯酰胺用作淀粉廠及酒精廠的流失淀粉及酒糟的回收。現(xiàn)在很多淀粉廠排出的廢水內(nèi)淀粉很高，排放之后影響環(huán)境，浪費資源，投加PAM，使淀粉沉淀，沉淀物經(jīng)壓濾機(jī)壓濾變成餅類可作飼料，酒精廠大量的酒糟就是采用這種工藝加工的，黑龍江某酒精廠就是聚丙烯酰胺作絮凝劑，對酒糟進(jìn)行回收的而且取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。
聚丙烯酰胺用作油田調(diào)剖堵水的堵水劑，三次采油的驅(qū)油劑。
聚丙烯酰胺用作造紙助劑，PAM在造紙方面用途很廣泛，可作為長纖維造紙分散劑，干濕增強(qiáng)劑，助留，助濾劑及造紙廢水的絮凝劑等。
最新型的水處理劑聚丙烯酰胺，在很多場合處理污水和上水時，陰離子聚丙烯酰胺和陽離子聚丙烯酰胺配合使用要比單獨使用一種離子型聚丙烯酰胺產(chǎn)生非常顯著和協(xié)同效應(yīng)，PAM對降低表面張力的能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同條件下陽離子或陰離子單獨存在的能力，為達(dá)到降低表面張力的要求，需要同時使用陰離子和陽離子聚丙烯酰胺，便兩者如使用不當(dāng)，會產(chǎn)生白色沉淀物，失去使用效果 。而PAM具有兩性離子的特性，它可以完成陰離子、陽離子的配合協(xié)同作用，面沒有任何沉淀物的產(chǎn)生，特別是對水質(zhì)情況比較復(fù)雜或水的性質(zhì)經(jīng)常變化的，使用PAM作為處理絮凝劑更為方便，效果更好。
在污水預(yù)處理中采用的污泥取自以錢塘江水為水源的沉淀池，該水廠以聚合氯化鋁PAC為絮凝劑。污泥經(jīng)自然濃縮到含固率為2.7%～2.8%，經(jīng)測定，污泥中有機(jī)物含量為12.1%，sj如含量為52.1%，Al。含量為20.2%。 PAM有陽離子型、陰離子型和非離子型三種類型。非離子型PAM溶解速度較慢，一般不用于污泥預(yù)處理，因此試驗僅選用兩種有代表性的陽離子聚丙烯酰胺和陰離子聚丙烯酰胺。陽離子型PAM分子量1200萬，丙烯酰胺單體含量0.012%。陰離子型PAM分子量1250萬，丙烯酰胺單體含量0.013％。兩種PAM配制濃度均為0.05％%，冰箱冷藏24h后使用。
(1)PAM預(yù)處理污泥取lOOml污泥，放入300ml的燒杯中，采用六聯(lián)攪拌機(jī)以1130rpm的轉(zhuǎn)速快 速攪拌30s后迅速投加～定量制備好的PAM，繼續(xù)以lOOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌30s， 然后降低攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速到20～30rpm慢速攪拌60s促進(jìn)絮凝。分別測定預(yù)處理后污泥的比阻、毛細(xì)吸水時間(CST)、過濾液的粘度和離心液的粘度。
(2)比阻按考克力(Coackley)提出的試驗方法，采用布氏漏斗試驗。布氏漏斗的直徑為80mm，濾紙采用由70mm定量中速濾紙，試驗真空度控制為0.01MPa。試驗重復(fù)3次取平均值。
(3)為了降低比阻，提高污泥脫水效果，在污泥脫水前一般均需對污泥進(jìn)行預(yù)處理。污泥預(yù)處理的方法有冰凍一解凍預(yù)處理、熱處理、酸處理、堿處理、石灰預(yù)處理和高分子絮凝劑預(yù)處理等，其中高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM) 預(yù)處理是目前國內(nèi)外采用最廣泛的預(yù)處理方法。
(4) 聚丙烯酰胺絮凝劑預(yù)處理一般占整個污泥處理費用較高的比例，因此，聚丙烯酰胺的優(yōu)化篩選和最佳投加率的合理確定對降低污泥預(yù)處理費用相當(dāng)關(guān)鍵。對篩選聚丙 烯酰胺的試驗方法的研究已開展多年，包括比阻、CST值、污泥流變性、分離液粘度、流動電流等。
(5)試驗研究表明：投加陽離子型和陰離子型PAM后污泥比阻都降低近2個數(shù)量級，顯著改善了污泥的脫水性能。陰離子型PAM最佳投加率為0.3kg/T干污泥，陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑的最佳投加率為1.5kg/T于污泥，可見陰離子型PAM的投加率遠(yuǎn)小于陽離子型PAM的投加率，且陰離子型PAM的價格約是陽離子型PAM價格的1/2，故陰離子型PAM可作為自來水廠污泥預(yù)處理藥劑的首選。
(6)根據(jù)CST值變化確定PAM最佳投加率與測定比阻得到的最佳投加率一致。并且CST值與比阻之間存在線性相關(guān)關(guān)系，比阻值越大，CST值越大，因此可以采用CST值來近似替代污泥比阻反映污泥的脫水性能。與比阻相比，cST值測定快速、簡便，不但適用于實驗室研究，還可用于生產(chǎn)現(xiàn)場，快速了解污泥脫水性能的變化，使操作人員及時調(diào)楚PAM投加率，節(jié)省藥劑費。
(7)不論是陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑還是陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑，隨著投加率的增加，濾液和離心液粘度都呈現(xiàn)與比阻和CST值相似的變化規(guī)律，出現(xiàn)了明顯的最小值，而且該最小值對應(yīng)投加率與污泥比阻和CST值試驗得到的最佳投加率基本一致。該方法判定PAM最佳投加率快速、簡單，而且還有可能用作生產(chǎn)上在線控制PAint最 佳投加率的參數(shù)，但其在生產(chǎn)上的應(yīng)用還需做進(jìn)一步的試驗研究。
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