聚丙烯酰胺是一種水溶性線型高分子聚合物,廣泛應用于造紙、選礦、采油、冶金、建材、污水處理等行業(yè)。具有“百業(yè)助劑”之稱。那么聚丙烯酰胺在絮凝反應中的作用原理是怎樣的呢?下面由鞏義市新奇聚丙烯酰胺廠家為大家講解。
一、強化絮凝反應原理
強化絮凝沉淀包括兩個過程:混合(混凝)過程和絮凝反應過程。
1、混合過程
混合(混凝)是絮凝反應關,也是非常重要的一關。在這個過程中應使混凝劑水解產物迅速地擴散到水中的每一個細部,使所有膠體顆粒幾乎在同一瞬間脫穩(wěn)并凝聚,這樣才能得到好的絮凝效果。因為在混合過程中同時產生膠體顆粒脫穩(wěn)與凝聚,可以把這個過程稱為初級混凝過程。但這個過程的主要作用是混合,因此一般稱為混合過程。
混合(混凝)問題的實質是混凝劑水解產物在水中的擴散問題。使水中膠體顆粒同時脫穩(wěn)產生凝聚,是取得好的絮凝效果的先決條件,也是節(jié)省投藥量的關鍵。
2、絮凝反應過程
絮凝反應是強化絮凝沉淀過程中重要的工藝環(huán)節(jié)。其作用原理是,通過高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺)來吸附污水中的懸浮粒子,使高分子鏈互纏交聯,形成架橋,從而使絮凝結構增大變粗,后形成沉淀。而在此過程中,PAM選擇的正確與否關系到該工藝環(huán)節(jié)處理效果的好壞。
3、無機和有機絮凝劑在強化絮凝沉淀中的搭配使用
在強化絮凝沉淀中,為了降低藥耗,節(jié)約成本,提高處理率,充分發(fā)揮不同絮凝劑間的協同作用,通過多次實驗和在工程上的實際應用,無機絮凝劑與有機絮凝劑的搭配使用能夠達到較好的效果。
搭配使用中,先加入帶正電荷的無機絮凝劑,使污水中膠體脫穩(wěn),再加入帶負電荷的陰離子型聚丙烯酰胺,使脫穩(wěn)后的膠體顆粒通過架橋作用和網捕作用迅速長大。由于聚丙烯酰胺高分子容易機械降解,所以搭配使用對水力條件要求較高。攪拌要均勻,速度要慢。
二、PAM的選擇
通過多次實驗和實際應用可以作出下列結論:
陰離子型PAM適用于濃度較高的帶正電荷的無機懸浮物,pH值為中性或堿性溶液。
陽離子型PAM適用于帶負電荷、含有機物質的懸浮物。
非離子型PAM適用于有機、無機混合狀態(tài)的懸浮物分離,溶液呈酸性或中性。
三、影響PAM絮凝作用的主要因素
1、絮凝劑的用量
較佳的絮凝劑用量是絮凝劑全部被吸附在固相粒子表面上,且絮塊的沉降速度達到值。較佳用量隨著絮凝劑的離子性質、分子量、懸浮液的pH值而變化,可用試驗方法確定。當絮凝劑超過用量時,絮凝效果反而下降。
2、攪拌對絮凝的影響
攪拌可使絮凝劑均勻的分散到懸浮液中,達到絮凝。但攪拌過于劇烈,會使形成的絮塊碎裂,因而絮凝劑的消耗量增加,而絮凝效果相對講是降低了。所以在絮凝處理時只能進行適當的攪拌,攪拌機轉速一般應控制在50-200r/min。
四、PAM在其他工藝中的應用
PAM除用于污水的強化絮凝,大部分用于污泥脫水。通過絮凝作用使PAM在污泥的單獨顆粒間發(fā)生架橋,使聚合物鏈段吸附在不同的顆粒上,促進顆粒的聚集,達到泥水分離的效果。污泥脫水必須與脫水設備的配合使用,常見的脫水設備有離心機,帶式壓濾機和板框壓濾機三種。不同設備對藥劑的要求是不同的。比如,離心機在脫水過程中會對絮團產生極強的剪切作用,所以要求絮凝劑的抗剪切性能好。
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