陽(yáng)離子聚丙烯酰胺在污水處理中的應(yīng)用介紹

   1．有機(jī)廢水中常使用粉狀陽(yáng)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(duì)絮凝裝置中陽(yáng)離子型酸性或堿性介質(zhì)中，依靠陽(yáng)電性呈現(xiàn)對(duì)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(jī)廢水處理中得到日益廣泛的應(yīng)用。處理過(guò)的污水。7、配制PAM水溶液時(shí)，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(chǎng)廢水，啤酒廠(chǎng)廢水，味精廠(chǎng)廢水，制糖廠(chǎng)廢水，肉制品廠(chǎng)廢水，飲料廠(chǎng)廢水，紡織印染廠(chǎng)以及各種污水廠(chǎng)的工程處理的廢水中，含有各種有機(jī)溶劑、無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、烴類(lèi)、油、汞及其他對(duì)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(kāi)發(fā)過(guò)程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過(guò)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(guò)低、E劑型聚丙烯酰胺PAM因相對(duì)分子質(zhì)量過(guò)大對(duì)污泥調(diào)質(zhì)的影響較小，改變投加量對(duì)污泥的沉降性能影響不大; 但對(duì)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(shí)比阻低，泥餅含固率，但當(dāng)投加量超過(guò)該值時(shí)，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(duì)污泥脫水、沉降性能的改善效果就越好，但當(dāng)投加量超過(guò)某一點(diǎn)時(shí)，用量增多會(huì)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(lái)看，聚丙烯酰胺PAM存在一個(gè)用量。聚丙烯酰胺可以分為陰離子型聚丙烯酰胺，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三種類(lèi)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(shí)以干污泥計(jì)，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(duì)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(guò)吸附、表面反應(yīng)、架橋等作用對(duì)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(shì)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(shì)相同，與污泥比阻的變化趨勢(shì)相反(圖4)。近年來(lái)，中國(guó)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(lái)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(shì)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(shì)。這可能與它們?cè)贓PS中所占的比例和不同劑型聚丙烯酰胺PAM對(duì)EPS的作用強(qiáng)弱有關(guān)。在污泥中，糖類(lèi)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(qiáng)了污泥的疏水性，使更多的結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?，有利于?xì)小顆粒重新絮凝成緊實(shí)的大絮凝體，使污泥易于沉降，上清液體積增加，同時(shí)大的絮凝體可減輕過(guò)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(duì)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(jiàn)，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(shí)，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(shì)，在投加量為75mg·L－1時(shí)，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(shì)。地面水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機(jī)懸浮物，活性污泥在沉淀過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。

   聚丙烯酰胺PAM劑型和用量對(duì)污泥上清液中總糖濃度的影響見(jiàn)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(shí)，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(duì)生活污水進(jìn)行為期一個(gè)月的實(shí)驗(yàn)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(shì)，在投加量為75mg·L－1時(shí)，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(yàn)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。