PAM_PAC复合药剂絮凝现象的解释及影响效果的因素_隋凤芝

10环境工程第10卷第3期PAM·PAC复合药剂絮凝现象的解释及影响效果的因素冶金部建筑研究总院隋风芝本文对PAM·PAC高分子复合药剂处理冶金工厂的转沪除尘污水过程中的絮凝现象进行了粗浅的解释,并对絮凝机理及影响净化效果的因素进行了初步的探讨。近些年来,对高浊度工业污水应用高分子絮凝剂—PMA·PAC复合药剂处理,均获得满意的效果,也逐渐被人们所重视。如对转炉除尘污水的处理已取得了良好效果,并在实际应用中得到了宝贵的经验,现介绍如下。1絮凝现象的解释联合使用聚合氯化铝〔Al:(OH)nCI。-n〕m(简称PAC)和聚丙烯酞胺(简称PAM)澄清转炉污水效果良好。PAM分子式为:一[CH:一CH〕m—[CH:一CH〕n一}1CONH:COONax=m+n聚合氯化铝可看做是阳离子型的无机高分子絮凝剂,而聚丙烯酞胺是阴离子型的有机高分子絮凝剂,二者联合起来使用,可兼顾各自的优点。污水中首先加入无机高分子絮凝剂聚合氯化铝,铝离子能压缩固体悬浮物表面的双电层,加速悬浮体凝聚,并缩短絮凝过程。由于水解作用和氢氧化铝的形成,氢氧化物本身极易形成绒粒,聚合物分子被吸附在浑浊物氢氧化铝分子的表面上,将这些绒粒变成大的坚固的聚集体。聚合物吸附和聚集体形成的过程很快,主要分两个阶段进行。第一阶段:凝聚。在胶质粒子的原水中,加入无机絮凝剂。金属离子的氢氧化物附在胶质粒子上,成为一个凝结颗粒,此颗粒相互碰撞凝聚成较大的絮团。第二阶段:加入有机高分子絮凝剂水解聚丙烯酞胺后,通过多种键合作用其离子键上的有效官能团与微粒吸附,并由架桥作用,也就是利用氢键,其它离子键的范德华引力进行吸附交联反应,使之形成结合力强的更大的絮团。PAM为阴离子型絮凝剂,阴离子型絮凝剂在一定条件下可以絮凝废水中的带负电杂质,但这不是在所有情况下都能实现的。首先聚合物或杂质微粒二者之中至少应有一方的负电性是较微弱的。因为根据异体凝聚理论,两种同号电荷的不同胶体接近时起相互排斥作用。只由电位较低的地方决定一般阴离子型絮凝剂都是弱电性的,可以适应不同杂质情况,其次被絮凝的胶体微粒应该电中和脱稳到一定的程度,使它们彼此靠近到易于架桥的距离,另外胶体微粒直径大及浓(1)。〔3〕陈声明、钱泽尚:上流式厌氧污泥床处理奶牛粪可行性研究。中国沼气,1988(4)。〔4〕郑元景、吴卫国:上流式厌氧污泥床处理肉联厂废水的研究。第四届国际厌氧消化讨论汇集(中文版),1985(]1)174~181。DOI:10.13205/j.hjgc.1992.03.003第10卷第3期环境工程在150mg/L以下;如果原水中悬浮物在6710mg/L时,投药3~6mg/L,出水可在150mg/L以下。见,图2。二奢s0、\。\、之、、、、火\、------一30lo训如仍的书臼0.524`P^M投加量(mg/)L图2污水中悬浮物与加药量的关系曲线a一原水悬浮物3056mg/L,b一原水悬浮物6710mg/L絮凝剂的投加量,通过上述的小试可按污水中固相比的0.05一。.1%投加,效果较为满意,55可保持在150mg/L以下。实际的生产运转验证:固相比缩小为。.01%,可减少药量5~10倍,这是因为大型生产设备,药水混合均匀,水温一般在40~50℃,有利于絮凝沉淀,这些都是有利条件,因此使药量大大减少。见表2。表2污水浓度、药摄关系加药量(mg/L)进水55(。g/L)出水55(mg/L)备注污水中55增高加药量即10000mg/L基本按0.nmg/L增加药量175129断125147度高,也会有利于架桥作用。阴离子型絮凝剂只能做为助凝剂,宜配合金属盐使用为好。阴离子型絮凝剂单独使用而有良好效果的原因,经研究认为,主要是溶液中二价阳离子在起辅助作用。在本钢转炉污水中,含有二价阳离子:Ca“+、Mg“+、Ca“十含量可达20mg/L多,二价阳离子Ca“十、Mg“+等对阴离子型聚合电解质絮凝负电胶体微粒,二价离子压缩微粒扩散层,降低相互排斥力,也降低聚合物和微粒之间的排斥力,降低被吸附各聚合物之间的排斥力。这些都有利于吸附架桥。使絮凝效果好,因此水中的二价阳离子在絮凝过程中是起很重要作用的。2影响絮凝效果的因素(1)合理药量的确定与投药参数对于这样一种成份复杂而又多变化的转炉污水来说,确定合理的药量只能是相对而吹炼期,每升污水中悬浮物由几百毫克到近万毫克。小试表明:当进水悬浮物为1317mg/L,加入药剂1一Zmg/L时,出水为50mg/L;当进水的悬浮物在3o56mg/L时,加入同样药量,出水悬浮物为150mg/L左右,见图l。嗽__0.220.290.330.440.550.66256925103042459456845533从试验得出规律、PAM的加药量可按下式进行计算:硫求lll0k.口洛.à喇如二书田0512P人M投加