污泥脫水首選陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑PAM絮凝原理

污泥脫水首選陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑PAM絮凝原理污泥脫水首選陽離子聚丙烯酰胺效果最佳

   污泥脫水采用陽離子聚丙烯酰胺產品效果會更好。因為陽離子聚丙烯酰胺(CPAM )作為絮凝劑有不同的原水濁度。PH 值和溫度條件下，陽離子聚丙烯酰胺(CPAM )的投加量、攪拌時間對絮凝效果的影響。實驗結果表明，陽離子聚丙烯酰胺的最佳投加量為0．3～ 0．6 mg／L ，攪拌時間為4 min。根據得到的最佳反應條件，對生活污水進行為期一個月的實驗研究，結果顯示泥餅含水率明顯降低。
   污水處理中的污泥脫水主要采用絮凝沉淀法，處理中所采用的絮凝劑(Flocculation)又稱沉降劑，是一類可使液體中不易沉降的固體懸浮微粒凝聚、沉淀的物質。絮凝劑主要有無機絮凝劑和合成高分子絮凝劑兩大類。有機高分子絮凝劑因其用量少、絮凝作用迅速等顯著特點而得到廣泛應用。陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)大分子鏈上所帶的正電荷密度高，水溶性好，絮凝能力強，在污水處理中用量少，而且無毒、對環境無污染，因而它在水處理中污泥脫水方面的應用越來越引起科研工作者的廣泛關注。本實驗從鞏義市污水處量廠的污泥脫水機房提取污水樣，分析在不同的原水濁度、pH 值和溫度條件下，陽離子聚丙烯酰胺投加量和攪拌時間對絮凝效果無收到影響。

一、絮凝劑PAM絮凝原理

    絮凝劑的絮凝原理：可分為化學絮凝和物理絮凝兩種。前者假設粒子以明確的化學結構凝集,并由于彼此的化學反應造成膠質粒子的不穩定狀態。后者則是由于存在雙電層及某些物理因素,當加入與膠體粒子具有不同電性的離子溶液時,會發生凝結作用。當發生凝結作用時,膠體粒子必失去穩定作用或發生電性中和,不穩定的膠體粒子再互相碰撞而形成較大的顆粒。當加入絮凝劑時,它會離子化,并與離子表面形成價鍵。為克服離子彼此間的排斥力,絮凝劑會由于攪拌及布朗運動而使得粒子間產生碰撞,當粒子逐漸接近時,氫鍵及范德華力促使粒子結成更大的顆粒。碰撞一旦開始,粒子便經由不同的物理化學作用而開始凝集,較大顆粒粒子從水中分離而沉降。

二、無機絮凝劑

無機絮凝劑主要是依靠中和粒子上的電荷而凝聚,故常常被稱為凝聚劑。

1、無機低分子絮凝劑無機低分子絮凝劑有氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵,用于干法或濕法直接投入水處理設施中,其優點就是較經濟,但它們在水處理過程中存在較大的問題。其聚合速度慢,形成的絮狀物小,腐蝕性強,在某些場合凈水效果不理想,而逐漸被無機高分子絮凝劑所取代。

2、無機高分子絮凝劑無機高分子絮凝劑是一類新的水處理劑,它與傳統的絮凝劑比較效能更優異,且比有機高分子絮凝劑價格低廉,而被廣泛用于給水、工業廢水以及城市污水的各種流程,逐漸成為主流絮凝劑。

   無機高分子絮凝劑能強烈吸引膠體微粒,通過黏附、架橋和交聯作用,促進膠體凝聚,同時還發生物理化學變化,中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷,降低了電位,從而使膠體離子發生互相吸引作用,破壞了膠團的穩定性。促進膠體微粒碰撞,形成了絮狀沉淀。無機高分子絮凝劑既有吸附脫穩作用,又可發揮橋聯和卷掃絮凝作用。

粉狀聚丙烯酰胺使用中要注意哪些方面：

1、粉狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到處理系統中。使用前必須先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。

2、溶解粉狀聚合物的水應是干凈水（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢，水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。

3、聚合物溶液濃度的選擇，一般建議為0.1%到0.3%，即1升水中加1到3克聚合物粉劑。濃度選擇要考慮如下因素：配制罐小而每天用藥量大，建議配的稍濃一些（如0.3%）；聚合物分子量很高時，建議配的稍稀一些（如0.1%）； 聚合物溶液投到污水中，如因設備原因分散狀況不太好時，建議配的稍稀一些?？傊?，聚合物濃度過大，會造成攪拌器馬達負荷過大，也會造成進入處理系統后分散狀況不好，影響使用效果,配得稀一些有助于提高使用效果。

4、配成的溶液不要用離心泵轉移，以免高速旋轉的葉片造成聚合物的剪切降解。配制的具體方法如下： 在容器（如實驗室的燒杯，工廠的配制罐）中加入一定量的清水，按清水量及濃度計算所需的粉狀聚合物量，稱出聚合物； 開啟電動攪拌器，將清水攪出漩渦，攪拌器葉片末端的線速度不要超過8米/秒，以免造成聚合物降解；但又不能太慢，以免聚合物顆粒浮在水面上，或在水中下沉、結團。 將聚合物緩緩撒入水的漩渦中，注意聚合物顆粒進入水里后不能互相粘連、結團。然后再攪拌一段時間，使聚合物顆粒充分溶解，最后成為均勻、透明、粘稠的溶液，無肉眼可見的團塊。這段攪拌時間按下面方法確定： （1）．在夏季水溫較高時，陰、陽離子型聚合物需攪拌1小時左右，非離子型聚合物需攪拌2小時左右；（2）．在冬季水溫較低時，陰、陽離子型聚合物需攪拌1.5小時左右，非離子型聚合物需攪拌3小時左右； 還有，配制濃度越高，聚合物溶解速度越快。溶解不均勻或不充分會影響使用效果。 粉狀的聚丙烯酰胺在干燥、陰涼的地方可存放二年以上，但配成溶液后，其存放時間就很有限。一般說，溶液濃度為0.1%時，非、陰離子型聚合物溶液不超過一周；陽離子型聚合物溶液不超過一天。溶液穩定性與濃度有關，配得越濃（如3%到5%）的溶液存放時間越長。但3%到5%的溶液不能直接去處理污水，使用前還要稀釋。 陽離子型聚丙烯酰胺溶液在pH＜5.5時較穩定，pH＞6時會因水解而迅速失效。它對鐵離子和鈣、鎂離子比陰離子聚合物敏感。鐵離子是造成所有聚丙烯酰胺化學降解的催化劑，因此，在配制、轉移、貯存聚丙烯酰胺溶液時，要盡量避免鐵離子進入。與溶液接觸的設備最好用不銹鋼、塑料、玻璃鋼或表面涂樹脂的碳鋼制造。

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