聚丙烯酰胺类絮凝剂的特点有哪些?
聚丙烯酰胺PAM是一种目前应用超广泛的人工合成有机高分子絮凝剂,有时也被用作助凝剂。聚丙烯酰胺的生产原料是聚丙烯腈CH2=CHCN,在一定条件下,丙烯腈水解生成丙烯酰胺,丙烯酰胺再通过悬浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺属于水溶性树脂,产品有粒状固体和一定浓度的粘稠水溶液两种。
聚丙烯酰胺在水的实际存在形态是无规线团,由于无规线团具有一定的粒径尺寸,其表面又有一些酰胺基团,因此能够起到相应的架桥和吸附能力,即具有一定的絮凝能力。但由于聚丙烯酰胺长链卷曲成线团,使其架桥范围较小,两个酰胺基缔结后,相当于作用相互抵消而丧失两个吸附位,再加上部分酰胺基卷藏在线团结构的内部,不能与水中的杂质颗粒相接触和吸附,所以其拥有的吸附能力不能充分发挥。
常见的水质标准可以大体分为物理、化学和生物指标三大类。如色度、温度、浊度等指标为物理指标,PH、COD、氨氮、总氮、总磷等属于化学指标,而粪大肠菌群等涉及微生物的指标类别则属于生物指标。
聚丙烯酰胺(PAM)的作用原理
聚丙烯酰胺的作用原理:
1)絮凝作用原理:PAM用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度 、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位,是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的 PAM,通过电荷中和作用能使动电位降低而凝聚。
2)吸附架桥:PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使 颗粒形成聚集体而沉降。
化学需氧量(COD)的测定,随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同,其测定值也有不同。目前应用普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾(KmnO4),氧化率较低,但比较简便,在测定水样中有机物含量的相对比较值时可以采用。重铬酸钾(K2CrO7)法,氧化率高,再现性好,适用于测定水样中有机物的总量。
一、阴离子聚丙烯酰胺 对于悬浮颗粒,较粗、浓度高、粒子带正电荷,PH值为中性或碱性的污水,由于阴离 子聚丙烯酰胺分子链中含有一定量极性基能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥形成大 的絮凝物。
二、阳离子聚丙烯酰胺 阳离子聚丙烯酰胺比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低,这类絮凝剂的功能主要
是 通过电荷中和作用絮凝带负电荷的酸性或碱性污水中的微小颗粒,还具有除浊、脱色功能。
三、非离子聚丙烯酰胺 由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间形成大的 絮凝物。 它加速悬浮液中的粒子的沉降,有非常明显的加快溶液的澄清,促进过滤等效果。
四、两性离子聚丙烯酰胺 两性离子聚丙烯酰胺因分子内含阳离子基和阴离子基,此类絮凝剂可在大范围的PH值 内使用,具有更高的滤水性能。
生化需氧量是在有氧的条件下,由于微生物的作用,水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量称为生化需氧量。它是以水样在一定的温度(如20℃)下,在密闭容器中,保存一定时间后溶解氧所减少的量(mg/L)来表示的。当温度在20℃时,一般的有机物质需要20天左右时间就能基本完,成氧化分解过程,而要全部完成这一分解过程就需100天。但是这么长的时间对于实际生产控制来说就失去了实用价值。因此目前规定在20℃下,培养5天作为测定生化需氧量的标准。如果污水中的有机物的数量和组成相对稳定,则两者之间可能有一定的比例关系,可以互相推算求定。生活污水的BOD与COD的比值大致为0.4~0.8。对于一定的污水而言,一般说来,COD>BOD20>BOD5。
水处理聚丙烯酰胺
水处理聚丙烯酰胺在工业废水处理方面主要作助凝剂用,由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架 桥形成大的絮凝物。
作用机理:
水处理聚丙烯酰胺具有长链(线)状的分子结构和聚丙烯酰胺分子中含有大量活性基团。由于聚丙烯酰胺分子长而细并有许多化学活性基团,它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物。
BOD5也是污水处理厂日常重要监测项目之一。进行BOD5监测的具体意义基本与COD相同。
不过,由于我国存在的河流之排水体制,因此城市污水厂污水中含有一定量的工业废水,相对与生活污水而言,工业废水水质变化大而且难于降解,通过监测污水厂进水中BOD及COD,可以大致的判断污水的可生化性。
生化需氧量的经典测定方法是稀释接种法。
自来水厂污泥的成分以含泥沙等无机物的胶粒为主,且在净水过程中已投加过铝盐或铁盐混凝剂,胶粒Zeta电位的负电性明显降低,所以PAM预处理自来水厂污泥的主要作用机理是吸附架桥。与阳离子型PAM相比,阴离子型PAM通常分子质量较大,聚合度较高,分子链较长,因而吸附架桥能力强,预处理效果好,投量也较低。屠宰和肉类加工厂的废水主要产生在屠宰工序和预备工序。废水主要来自圈栏冲洗、宰前淋洗和屠宰、放血、脱毛、解体、开腔劈片、清洗内脏肠胃等工序,油脂提取、剔骨、切割以及副食品加工等工序也会排放一定的废水。汽车涂装废水中含有树脂、表面活性剂、重金属离子,Oil、颜料等污染物,特别是其中的电泳废水、喷漆废水成份复杂,浓度高,可生化性差。对此类废水,传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理,治理效果不理想,出水水质不稳定,较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废水,含大量溶于水的有机溶剂,直接采用混凝法处理效果很差。
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聚丙烯酰胺的使用效果根据被处理原水的状态而有所不同。原水中悬浮物的种类、大小、浓度及PH等都会依水质而不同。另外需要注意的是,这些条件通常也会不断地发生变化。众所周知,搅拌条件也会影响絮状物形成的状态。因此,为了获得佳结果,我们需要调整PH值和搅拌条件。需要使用的高分子聚丙烯酰胺产品将因絮凝沉淀、加压气浮、污泥脱水及其它处理目的而有所不同。为了选择佳的聚丙烯酰胺产品,用户考虑到上述因素,并作出与实际使用条件极其相似的选定试验与其它化学品组合使用
如果单使用聚丙烯酰胺未能产生预期效果,则可通过与硫酸铝、聚氯化铝和其它无机絮凝剂组合使用的方法来改善其效果。
此外,根据不同的污泥类型,使用阳离子聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂也可能产生较好的效果。添加这些化学品时,无机絮凝剂通常加入并搅拌,然后再混合聚丙烯酰胺
TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量,因此常常被用来评价水体中有机物污染的程度。
近年来,国内外已研制成各种类型的TOC分析仪。按工作原理不同,可分为燃烧氧化一非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法、湿法}L化一非分散红外吸收法等:其中燃烧氧化-非分散红外吸收法只需一次性转化,流程简单、重现性好、灵敏度高,因此这种TOC分析仪广为国内外所采用。