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(fèi)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(dú)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(dú)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(yàn)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(yàn)方法，采用布氏漏斗試驗(yàn)。布氏漏斗的直徑為80mm，濾紙采用由70mm定量中速濾紙，試驗(yàn)真空度控制為0.01MPa。試驗(yàn)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(fèi)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(fèi)用相當(dāng)關(guān)鍵。對篩選聚丙 烯酰胺的試驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)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(fèi)。
(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(yàn)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(yàn)研究。
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