聚丙烯酰胺對(duì)污水廠的預(yù)處理作用2-27

聚丙烯酰胺對(duì)污水廠的預(yù)處理作用

  高分子絮凝劑處理在所有預(yù)處理方法中，采用最為廣泛的是有機(jī)高分子聚合物。作為污泥預(yù)處理藥劑的有機(jī)高分子聚合物有多種，常用的有聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、丙烯酰胺丙烯酸共聚物、聚丙烯酸、聚乙酰胺等。不同聚合物的結(jié)構(gòu)組成、分子量和電荷密度上都不同。大多數(shù)陽(yáng)離子型聚合物，電荷密度接近100％，而分子量通常小于陰離子型和非離子型。陰離子型聚合物的電荷密度和分子量變化范圍 很大；非離子型聚合物電荷密度為零，而分子量通常很高。通常認(rèn)為，對(duì)于氫氧化物污泥采用高分子聚合物進(jìn)行預(yù)處理，聚合物的分子量越高、碳鏈越長(zhǎng)，預(yù)處理所需的聚合物投加量就越少，且聚合物分子量的大小比電荷類型及密度更重要。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的用于污泥脫水預(yù)處理的高分子聚合物為聚丙烯酰胺(PAM)。
非離子型聚丙烯酰胺由丙烯酰胺單體人工聚合而成，再通過水解或羥甲基化、縮醛化、磺甲基化等方法，成為陰離子型或陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺主要有三種類型：陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型，從上述基本分子式出發(fā)，通過水解或羥甲基化、縮醛化、磺甲基化等方法， 得到一系列衍生產(chǎn)品。
  例如加堿水解，可生成陰離子型聚丙烯酰胺：聚丙烯酰胺預(yù)處理的機(jī)理聚丙烯酰胺預(yù)處理的機(jī)理目前尚不完全確定，主要有兩個(gè)觀點(diǎn)：電性中和及壓縮雙電層作用和吸附架橋原理，電性中和作用：污水廠的污泥中以含有機(jī)成分的親水性膠質(zhì)微粒為主，膠粒 Zeta電位負(fù)電性較強(qiáng)，污泥進(jìn)行機(jī)械脫水時(shí)一般先加入適量的陽(yáng)離子型PAM， 起膠粒的電性中和及微粒間架橋絮凝作用，使污泥容易脫水。而自來水廠的污泥以含泥沙等無機(jī)成分的膠粒為主，且在水廠凈水過程中已加過鋁鹽或鐵鹽混 凝劑，膠粒Zeta電位負(fù)電性明顯降低，因此自來水廠污泥采用PAM預(yù)處理主要 是促使泥粒間架橋絮凝作用。吸附架橋機(jī)理：由于聚丙烯酰胺是較長(zhǎng)的線形結(jié)構(gòu)，且在其長(zhǎng)碳鏈上有許多活性官能園，可以在同一個(gè)分子上吸附多個(gè)微粒，在微粒之間起了橋梁作用， 這種作用稱為架橋作用。特別是變形后的聚丙烯酰胺，架橋作用更強(qiáng)，因?yàn)榉请x子型PAM的鏈?zhǔn)蔷砬模冃魏髽O性基團(tuán)被拉長(zhǎng)展開，增強(qiáng)了吸附與架橋能 力。由于PAM的架橋作用可以將許多微粒連接在一起形成一個(gè)絮團(tuán)，這個(gè)絮團(tuán)不斷地增長(zhǎng)變成較大的絮團(tuán)，因而加快了微粒的沉降和過濾速度。Healy認(rèn)為。”這種絮凝作用的吸附在本質(zhì)上己改變微粒的接觸表面，當(dāng)聚丙烯酰胺絮凝劑覆蓋微粒表面的部分接近一半時(shí)，其絮凝效果最好，沉降與過濾速度最快。 但是當(dāng)投加過量聚丙烯酰胺絮凝劑后，微粒表面全部被覆蓋，已沒有空余的表面吸附起架橋作用的其它絮凝劑，又由于覆蓋的聚丙烯酰胺絮凝劑帶有許多親水官能團(tuán)，故而形成分散作用，這時(shí)溶膠或懸浮液又變成穩(wěn)定的分散體系，因此不宜投加過量聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺與粒子的絮凝主要通過架橋作用，而電性中和只是次要因素。
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