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为何河道治理、产业污水处理需要絮凝剂(聚丙烯酰胺)

为何河道治理、产业污水处理需要絮凝剂(聚丙烯酰胺)

河道淤泥、产业污水中通常含有大量的悬浮物,无论是出于符合国家环保要求的净水目的还是水回用成本考虑,一般都需要对水进行澄清,也就是待水中的悬浮少沉淀过后才能使用,用专业术语来说就是在重力作用下自然沉淀去除,这是一个物理过程。

根据污水类型和受污染程度来说,自然界及生产过程中总会遇到一些很难自然沉降的污水,有时静止放上数十天都不见动静。这时候就需要添加聚丙烯酰胺或聚合氯化铝等絮凝剂产品来帮助其沉淀。

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至于沉淀的速度需要根据悬浮物质的性质、浓度以及所采用的沉淀方法来计算,沉淀可以分为:自然沉淀,絮凝沉淀。自然沉淀也称为自由沉淀,即水中悬浮固体浓度不高的时候,不需要添加任何辅助药剂,沉淀过程悬浮固体之间可互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒的沉淀轨迹呈直线。目前工业污水处理上一般两者都有采用。比如在城市污水处理的一级处理工艺中,为了获得更快的沉降速度就需要添加阴离子聚丙烯酰胺,就可以获得更理想的絮体及沉淀效果。

另一种方法絮凝沉淀,即颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在河道治理或者产业污水中投加聚合氯化铝等絮凝剂后,由于絮凝剂良好的吸附架构特性,会迅速的与水中悬浮物发生交联反应,形成絮团,其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中,颗粒会互相碰撞凝聚,其尺寸和质量不断变大,沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度,而且与沉淀深度有关。地面水(河道水等)中投加混凝剂后形成的矾花,生活污水中的有机悬浮物,活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。

所以,如果需要获得更快的沉降速度就需要添加这些化学药剂,而如果自然沉降可以满足生产运行需求,那么就可以不必添加了,节省一部分开支。图片3.jpg

那么絮凝剂中应用最广泛的聚丙烯酰胺又是何物呢?

聚丙烯酰胺属于高分子聚合物,大多数高分子型聚合物都带有一定的粘度,尤其是对于某些水溶性聚合物而言粘度就有重要的意义了,比如聚丙烯酰胺外号百业助剂,适用的行业非常广泛,基本涉及水处理,污水絮凝的场合都能大显身手。

研究表明聚丙烯酰胺分子量的大小对其粘度有极大的影响,高分子量及超高分子量(一般高于2000万)的聚合物产品具有很高的粘度,其水溶液对电解质有很好的容忍性,分子链也很长,这就成使它能在两个粒子之间架桥,加速粒子的沉降,是水工业中非常重要的一种絮凝剂产品。其粘度的大小可以通过测量并计算出对应的相对分子量,溶解后的PAM水溶液的粘度和浓度近似于对数关系,即直线关系。

而生产它的原料丙烯酰胺却是一种有毒物质,对哺乳类动物神经有一定的副作用。一般不推荐使用,而经过聚合得到的聚丙烯酰胺系列产品可以说是低毒或无毒的,大多数商品不会刺激皮肤,因此直接接触对人体是无害的,高聚合度的产品(如30%的聚丙烯酰胺)还可用于饮用水处理。

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