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汙水預處理中應該如何選擇(陰離子,陽離子)聚丙烯酰胺

網站編輯:發表時間:2019-12-09

 在汙水預處理中應該如何選擇(陰離子,陽離子)聚丙烯酰胺

    PAM聚丙烯酰胺的合成及工藝物理特性:PAM由丙烯腈與水在骨架銅催化劑作用下直接反應生成聚丙烯酰胺再經離子交換聚合幹燥,等工序即得成品,工藝簡介如下:催化劑:催化水合CH2=CHCN+H2O 濕度 CH2=CHCONH2 聚合nCH2=CHCONH2-引發劑-CH2CHCONH2

    聚丙烯酰胺工業用途:聚丙烯酸胺(PAM)分子量高、水溶性好、可調節分子量,並可以引進各種離子基團以得到特定的性能。低分子量是分散材料有效增調劑或穩定劑,高分子量是重要的絮凝劑,它可以製作出親水而水不溶性的凝膠,它對許多團體表麵和溶解物質有良好的粘附力。由於以上性能PAM廣泛應用於絮凝、增稠、減阻、擬膠、粘結、阻垢等領域 。

    陰離子聚丙烯酰胺根據不同用途和用戶對產品性能的要求,可選用不同分子量使用。

    在工業廢水處理中,特別是對於懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽電荷,水的PH值為中性工堿性的汙水如鋼鐵廠廢水,電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢水等汙水處理效果很好。

    在飲用水處理。我國很多自來水廠的水源自江河泥少及礦物質含量高,比較混濁,雖經過沉澱處理,但仍達不到要求,需要投加絮凝劑,才能使水質變清,很多自來水廠采用無機絮凝劑,但投加量大,造成汙泥量增大效果不好,采用陰離子聚丙烯酰胺作絮凝劑,投加量是無機絮凝的50分之一但效果是無機絮凝劑的幾倍至幾十倍,特別是我公司生產的聚丙烯酰胺,殘餘單體已達到食品級(小於0.05%),接近國外先進水平,無毒,對處理飲用水更為合適,對於有機物汙染嚴重的江河水和陰離子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。

    聚丙烯酰胺用作澱粉廠及酒精廠的流失澱粉及酒糟的回收。現在很多澱粉廠排出的廢水內澱粉很高,排放之後影響環境,浪費資源,投加PAM,使澱粉沉澱,沉澱物經壓濾機壓濾變成餅類可作飼料,酒精廠大量的酒糟就是采用這種工藝加工的,黑龍江某酒精廠就是聚丙烯酰胺作絮凝劑,對酒糟進行回收的而且取得了很大的經濟效益。

    聚丙烯酰胺用作油田調剖堵水的堵水劑,三次采油的驅油劑。

    聚丙烯酰胺用作造紙助劑,PAM在造紙方麵用途很廣泛,可作為長纖維造紙分散劑,幹濕增強劑,助留,助濾劑及造紙廢水的絮凝劑等。

    最新型的水處理劑聚丙烯酰胺,在很多場合處理汙水和上水時,陰離子聚丙烯酰胺和陽離子聚丙烯酰胺配合使用要比單獨使用一種離子型聚丙烯酰胺產生非常顯著和協同效應,PAM對降低表麵張力的能力要遠遠大於同條件下陽離子或陰離子單獨存在的能力,為達到降低表麵張力的要求,需要同時使用陰離子和陽離子聚丙烯酰胺,便兩者如使用不當,會產生白色沉澱物,失去使用效果 。而PAM具有兩性離子的特性,它可以完成陰離子、陽離子的配合協同作用,麵沒有任何沉澱物的產生,特別是對水質情況比較複雜或水的性質經常變化的,使用PAM作為處理絮凝劑更為方便,效果更好。

    在汙水預處理中采用的汙泥取自以錢塘江水為水源的沉澱池,該水廠以聚合氯化鋁PAC為絮凝劑。汙泥經自然濃縮到含固率為2.7%~2.8%,經測定,汙泥中有機物含量為12.1%,sj如含量為52.1%,Al。含量為20.2%。 PAM有陽離子型、陰離子型和非離子型三種類型。非離子型PAM溶解速度較慢,一般不用於汙泥預處理,因此試驗僅選用兩種有代表性的陽離子聚丙烯酰胺和陰離子聚丙烯酰胺。陽離子型PAM分子量1200萬,丙烯酰胺單體含量0.012%。陰離子型PAM分子量1250萬,丙烯酰胺單體含量0.013%。兩種PAM配製濃度均為0.05%%,冰箱冷藏24h後使用。

    (1)PAM預處理汙泥取lOOml汙泥,放入300ml的燒杯中,采用六聯攪拌機以1130rpm的轉速快 速攪拌30s後迅速投加~定量製備好的PAM,繼續以lOOrpm的轉速攪拌30s, 然後降低攪拌機轉速到20~30rpm慢速攪拌60s促進絮凝。分別測定預處理後汙泥的比阻、毛細吸水時間(CST)、過濾液的粘度和離心液的粘度。

    (2)比阻按考克力(Coackley)提出的試驗方法,采用布氏漏鬥試驗。布氏漏鬥的直徑為80mm,濾紙采用由70mm定量中速濾紙,試驗真空度控製為0.01MPa。試驗重複3次取平均值。

    (3)為了降低比阻,提高汙泥脫水效果,在汙泥脫水前一般均需對汙泥進行預處理。汙泥預處理的方法有冰凍一解凍預處理、熱處理、酸處理、堿處理、石灰預處理和高分子絮凝劑預處理等,其中高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM) 預處理是目前國內外采用最廣泛的預處理方法。

    (4) 聚丙烯酰胺絮凝劑預處理一般占整個汙泥處理費用較高的比例,因此,聚丙烯酰胺的優化篩選和最佳投加率的合理確定對降低汙泥預處理費用相當關鍵。對篩選聚丙烯酰胺的試驗方法的研究已開展多年,包括比阻、CST值、汙泥流變性、分離液粘度、流動電流等。

    (5)試驗研究表明:投加陽離子型和陰離子型PAM後汙泥比阻都降低近2個數量級,顯著改善了汙泥的脫水性能。陰離子型PAM最佳投加率為0.3kg/T幹汙泥,陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑的最佳投加率為1.5kg/T於汙泥,可見陰離子型PAM的投加率遠小於陽離子型PAM的投加率,且陰離子型PAM的價格約是陽離子型PAM價格的1/2,故陰離子型PAM可作為自來水廠汙泥預處理藥劑的首選。

    (6)根據CST值變化確定PAM最佳投加率與測定比阻得到的最佳投加率一致。並且CST值與比阻之間存在線性相關關係,比阻值越大,CST值越大,因此可以采用CST值來近似替代汙泥比阻反映汙泥的脫水性能。與比阻相比,cST值測定快速、簡便,不但適用於實驗室研究,還可用於生產現場,快速了解汙泥脫水性能的變化,使操作人員及時調楚PAM投加率,節省藥劑費。

    (7)不論是陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑還是陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑,隨著投加率的增加,濾液和離心液粘度都呈現與比阻和CST值相似的變化規律,出現了明顯的最小值,而且該最小值對應投加率與汙泥比阻和CST值試驗得到的最佳投加率基本一致。該方法判定PAM最佳投加率快速、簡單,而且還有可能用作生產上在線控製PAint最 佳投加率的參數,但其在生產上的應用還需做進一步的試驗研究。

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