陽離子聚丙烯酰胺在污水處理中的應(yīng)用介紹

   1．有機廢水中常使用粉狀陽離子聚丙烯酰胺：通常是讓污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進(jìn)行絮凝沉淀。根據(jù)對絮凝裝置中陽離子型酸性或堿性介質(zhì)中，依靠陽電性呈現(xiàn)對污水快速澄清是極為有效的。除了粉狀聚丙烯酰胺以外，聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺成型物也正在有機廢水處理中得到日益廣泛的應(yīng)用。處理過的污水。7、配制PAM水溶液時，應(yīng)在搪瓷，鍍鋅，鋁制或塑料桶內(nèi)進(jìn)行，不可在鐵容器內(nèi)配制和貯存。

   2．酒精廠廢水，啤酒廠廢水，味精廠廢水，制糖廠廢水，肉制品廠廢水，飲料廠廢水，紡織印染廠以及各種污水廠的工程處理的廢水中，含有各種有機溶劑、無機及有機硫化物、烴類、油、汞及其他對環(huán)境有害的成分，可以用聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝以后再排放。還可用作油田開發(fā)過程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過程的柔軟劑，靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。浮選法的作用原理是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡,使水中的一些細(xì)小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層),然后使用適當(dāng)?shù)钠灿推鲗⒂推踩ァ?/span>

   3．用于給水凈化，水/油體系破乳，含油廢水處理，廢水再資源化及污泥脫水等方面；聚丙烯酰胺能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量聚丙烯酰胺就能降阻50-80%。

經(jīng)聚丙烯酰胺PAM調(diào)質(zhì)后污泥絮凝顆粒粒徑、沉降后上清液的體積、比阻及泥餅含固率隨聚丙烯酰胺PAM投加量的增加而發(fā)生變化。其中，A劑型聚丙烯酰胺PAM因水解度過低、E劑型聚丙烯酰胺PAM因相對分子質(zhì)量過大對污泥調(diào)質(zhì)的影響較小，改變投加量對污泥的沉降性能影響不大; 但對C和D劑型而言，隨投加量的增加，污泥絮凝顆粒粒徑和沉降后上清液的體積逐漸增大、比阻降低，泥餅含固率增高，當(dāng)投加量達(dá)到75mg·L－1 后，粒徑＞0.85mm的污泥絮凝顆粒組成和上清液體積達(dá)值，而此時比阻低，泥餅含固率，但當(dāng)投加量超過該值時，反而降低． 這表明聚丙烯酰胺PAM投加量愈大，參與吸附架橋的PAM分子就越多，對污泥脫水、沉降性能的改善效果就越好，但當(dāng)投加量超過某一點時，用量增多會導(dǎo)致絮凝劑分子自身纏繞使吸附架橋能力降低，因而，從污泥調(diào)質(zhì)的角度來看，聚丙烯酰胺PAM存在一個用量。聚丙烯酰胺可以分為陰離子型聚丙烯酰胺，陽離子聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三種類型。

本研究中，C、D 劑型聚丙烯酰胺PAM的用量為75 mg·L－1，此時以干污泥計，聚丙烯酰胺PAM投加率為1.7‰，即每噸干污泥需投加C、D劑型聚丙烯酰胺PAM均為1.7kg，低于在將陰離子聚丙烯酰胺PAM應(yīng)用于污泥脫水研究中發(fā)現(xiàn)的投加率范圍0.23%～0.31%，這可能是由聚丙烯酰胺PAM的相對分子質(zhì)量、水解度及污泥性質(zhì)不同所引起。投加聚丙烯酰胺PAM之所以能改善城市污泥的沉降和脫水性能，與其通過吸附、表面反應(yīng)、架橋等作用對污泥表面物質(zhì)的影響有關(guān)。結(jié)果表明，污泥經(jīng)A、B、C和D4種劑型聚丙烯酰胺PAM調(diào)質(zhì)后，上清液中核酸、蛋白質(zhì)和多糖濃度的變化趨勢與污泥沉降后上清液體積(圖3) 及泥餅含固率的變化(圖5) 趨勢相同，與污泥比阻的變化趨勢相反(圖4)。近年來，中國的沼氣技術(shù)水平和規(guī)模有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。由于上清液中的核酸、蛋白質(zhì)和多糖主要來自污泥中EPS的釋放，其濃度的提高表明聚丙烯酰胺PAM促進(jìn)了污泥表面EPS的脫落。還表明，向城市污泥投加陰離子聚丙烯酰胺PAM后，上清液中蛋白質(zhì)和總糖濃度的變化幅度大于核酸，從變化趨勢看，投加A、B、C 和D4種劑型聚丙烯酰胺PAM使上清液蛋白質(zhì)、總糖和核酸濃度均高于未添加聚丙烯酰胺PAM的處理，而投加E劑型聚丙烯酰胺PAM使核酸濃度呈先降低再上升的趨勢。這可能與它們在EPS中所占的比例和不同劑型聚丙烯酰胺PAM對EPS的作用強弱有關(guān)。在污泥中，糖類和蛋白質(zhì)占EPS總量的70%～80%，而核酸所占比例較低。EPS的脫落降低了污泥表面的負(fù)電荷，增強了污泥的疏水性，使更多的結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤欣诩?xì)小顆粒重新絮凝成緊實的大絮凝體，使污泥易于沉降，上清液體積增加，同時大的絮凝體可減輕過濾介質(zhì)堵塞，降低污泥比阻，改善污泥脫水性能。

聚丙烯酰胺PAM對污泥上清液中蛋白質(zhì)濃度的影響較核酸濃度大得多． 由圖6b可見，隨聚丙烯酰胺PAM投加量的增加，A 和B 劑型PAM 調(diào)理后污泥上清液中蛋白濃度逐漸升高，當(dāng)投加量為150mg·L－1時，上清液中蛋白質(zhì)濃度分別為11.45μg·mL－1和12.41μg·mL－1，較未加PAM 處理分別提高了34.0%和20.7%; C和D劑型聚丙烯酰胺PAM調(diào)理污泥上清液中蛋白質(zhì)濃度則呈先快速上升再緩慢下降的趨勢，在投加量為75mg·L－1時，上清液中蛋白質(zhì)濃度均達(dá)，分別為14.01μg·mL－1和16.70μg·mL－1，較未加聚丙烯酰胺PAM處理分別提高了43.7%和68.0%; 而E劑型聚丙烯酰胺PAM調(diào)理后上清液中蛋白質(zhì)濃度則呈先下降再快速上升的趨勢。地面水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉淀過程中都會出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。

   聚丙烯酰胺PAM劑型和用量對污泥上清液中總糖濃度的影響見圖6c． 隨PAM 投加量的增加，經(jīng)A、B和E型聚丙烯酰胺PAM調(diào)理的污泥上清液中總糖濃度提高，當(dāng)投加量增至150mg·L－1時，上清液中總糖濃度較未加聚丙烯酰胺PAM處理分別提高了56.2%、66.1%和55.8%。根據(jù)得到的反應(yīng)條件，對生活污水進(jìn)行為期一個月的實驗研究，結(jié)果顯示泥餅含水率明顯降低。C和D劑型聚丙烯酰胺PAM調(diào)理的污泥上清液中總糖濃度均呈先升高后降低的趨勢，在投加量為75mg·L－1時，上清液中總糖濃度較高，分別為16.00μg·mL－1和16.35μg·mL－1，較未加聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PAM處理分別提高了68.3%和76.7%。在試驗的PAM投加量范圍內(nèi)，C與D劑型、A 和B劑型調(diào)理污泥的上清液中總糖濃度差異不明顯。