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阴离子、非离子、阳离子聚丙烯酰胺的应用原理是什么

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阴离子、非离子、阳离子聚丙烯酰胺的应用原理是什么
发布时间:21-07-07 浏览
阴离子、非离子、阳离子聚丙烯酰胺的应用原理是什么
在地下水、地面水以及污水中,含有很多成微小颗粒状态存在的杂质,为了去除这些杂质,即平时说的“去除水中的浊度”,可以利用悬浮颗粒的重力作用,通过静止沉淀或慢速流动将杂质去掉。但是能借自然沉降去除的物质都是一些有机物,而且沉降速度很小,多在0.2 mm/s下。随着现代工业和城市建设的发展,自然沉降已不能满足要求,借助化学药品加快沉降的技术早已应用于生产。聚丙烯酰胺的酰胺基(-CONH2)可与许多物质亲和、吸附形成氢键。高分子量PAM在被吸附的粒子间形成“桥联”,使数个甚至数十个粒子连接在一起,生成絮团,加速粒子下沉。这使它成为理想的絮凝剂。它与无机絮凝剂相比较的优点在于:品种多,能适应多种条件,计量小、效率高、生成的泥渣少,后处理容易。它的投药量约为无机凝聚剂的1/30至1/200。因为PAM是效能高的高分子有机合成絮凝剂,所以它是我国目前使用多的絮凝剂。PAM主要以两种形式存在:一种是粉状,一种是胶体。胶体不易于运输,使用也不方便,常用的是粉状产品。PAM又有阳离子、阴离子及非离子,适用于不同用途和不同的絮凝对象。
    非离子性PAM由于不带离子形官能团,因此,与阴离子PAM相比有以下特点:絮凝性能受废水pH值和盐类波动的影响小;在中性或碱性条件下,其絮凝效果不如阴离子型;絮体强度比阴离子型的要强。
    阳离子型PAM分子量通常比阴离子或非离子型的聚合物,其澄清性能主要是通过电中和作用而获得。这类絮凝剂的作用主要是絮凝带负电荷的胶体,具有除浊、脱色等作用,适用于有机胶体含量高的废水,例如染色、造纸、食品、水产品加工等工业废水,以及城市下水处理工艺中的污泥脱水等。城市与工业污水常用活性污泥处理法,生化污泥常常是亲水性很强的胶体,所含水极难脱去,若采用阳离子性PAM类絮凝剂能收到良好的脱水效果。
    阴离子型PAM絮凝剂适用于粒子表面带正电荷的浆体,和阳离子型相比,它的分子量较高,在水中的分子伸展度较大,因而具有良好的粒子絮体化性能。可有效用于矿物悬浮业的沉降分离。除可用于炼铁高炉、铝加工、造纸等的废水处理外,还应用在城市下水处理的处理中。
    建国以来,特别是改革开放以后,我国虽然在污水处理厂的建设方面取得了一定的成绩,但仍没能控制住水污染。由于我国水污染严重,全国7大水系中近一半河段受不同程度的污染。湖泊、水库富营养化严重,流经城市的河段超过三类标准而不适用于生活用水的达78%,50%以上的城市地下水也受到不同程度的污染。在污水处理方面,90年代初,我国制定了到2000年城市污水处理率达20% ~ 30%,工业废水处理率达34%,城市排污设施普及率达70%的水污染控制总体规划目标。
    市政污水处理厂和工业废水处理厂的污水都需用PAM等絮凝剂进行絮凝澄清净化处理。一般一座二级污水处理厂产生的污泥量约占处理水量的0.5% ~ 1.0%(体积)。所产生的污泥需要脱水,以产生清净的滤水和高固含量的泥饼,并减少废物污泥的重量和体积,来提高焚化和制作肥料的效力。许多污水处理厂用压滤机来提高脱水率。这些污泥亲水性很强,带负电荷,很难脱水。在机械脱水前必须用PAM进行有效的预处理,以改善污泥性能,提高机械设备的生产能力。污泥脱水所用聚丙烯酰胺越来越倾向于使用阳离子产品。以我厂为例,经过对几种类型絮凝剂的测试,得出的结论是:高分子阳离子型PAM的脱水效果好。现在我厂一直使用阳离子型PAM,使用浓度为0.3%,脱水后泥饼含水率为75%,泥饼厚度为4 ~ 6 mm,大大减少了污泥的重量与体积。
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