聚丙烯酰胺在洗沙廠污水處理中的作用原理
絮凝作用:聚丙烯酰胺是一種高分子聚合物,其分子鏈上含有大量的活性基團。在洗沙廠污水中,這些活性基團能夠吸附懸浮的沙粒和其他雜質顆粒。對于陰離子型聚丙烯酰胺,分子鏈上的負電荷基團可以與污水中帶正電荷的顆粒相互吸引;陽離子型則與帶負電荷的顆粒相互作用;非離子型主要依靠分子鏈上的酰胺基與顆粒之間的氫鍵來吸附。
形成絮凝體:當聚丙烯酰胺吸附多個顆粒后,就像橋梁一樣將它們連接在一起,形成較大的絮凝體。這些絮凝體的沉降速度比單個顆??斓枚?,從而實現(xiàn)固液分離。例如,在洗沙廠的沉淀池或濃縮池中,絮凝后的泥沙會沉降到底部,使上層的清水能夠循環(huán)使用或者達標排放。
聚丙烯酰胺的選型要點離子型選擇陰離子型:如果洗沙廠污水的 pH 值在 7 - 10 之間,并且沙粒表面帶有較多正電荷,陰離子型聚丙烯酰胺是比較合適的。其分子量一般在 1200 萬 - 1800 萬之間。例如,在一些含有較多金屬離子(如鈣、鎂離子)的洗沙污水中,陰離子型聚丙烯酰胺可以有效地發(fā)揮絮凝作用。
陽離子型:當污水中含有較多有機物,如泥土中的腐殖質,且沙粒表面帶負電荷時,陽離子型聚丙烯酰胺更為適用。它的離子度在 30% - 60% 之間,分子量在 1000 萬 - 1600 萬之間。比如,在處理含有大量有機雜質的洗沙污水時,陽離子型聚丙烯酰胺能夠很好地去除這些有機物,降低污水的化學需氧量(COD)。
非離子型:對于酸堿度接近中性(pH 值在 6 - 7)、沙粒電荷性質不明顯的污水,非離子型聚丙烯酰胺是較好的選擇。其分子量一般在 800 萬 - 1200 萬之間,它對污水的酸堿度變化不太敏感,在一些難以確定污水酸堿度或者酸堿度波動較大的洗沙廠環(huán)境中,非離子型聚丙烯酰胺可以提供較為穩(wěn)定的絮凝效果。
分子量選擇低分子量(800 萬 - 1200 萬):適用于沙粒較大、雜質相對容易沉降的洗沙污水。這種分子量的聚丙烯酰胺可以快速吸附顆粒,形成較小但比較緊實的絮凝體,有助于泥沙的初步沉淀。
中分子量(1200 萬 - 1600 萬):這是洗沙廠比較常用的分子量范圍。中分子量的聚丙烯酰胺能夠平衡絮凝速度和絮凝體大小,對各種粒徑的沙粒和雜質都有較好的處理效果。它可以使泥沙形成適中大小的絮凝體,便于沉降和后續(xù)的脫水處理。
高分子量(1600 萬 - 2000 萬):主要用于處理含有大量細小沙粒和膠體的污水。高分子量的聚丙烯酰胺可以通過吸附架橋作用形成巨大的絮凝體,使那些難以沉降的微小顆??焖傩跄?,提高污水的澄清度。不過,其溶解速度相對較慢,需要更充分的溶解時間。
使用方法和注意事項溶解過程溶解聚丙烯酰胺時,要使用干凈的水,一般是自來水。水溫更好控制在常溫(20 - 30℃),避免使用熱水,因為熱水會導致聚丙烯酰胺降解。將聚丙烯酰胺緩慢地加入水中,同時進行攪拌,攪拌速度不宜過快,控制在 100 - 300 轉 / 分鐘,防止分子鏈斷裂。溶解時間需要 30 - 60 分鐘,確保完全溶解后才能使用。
投加量控制投加量需要根據(jù)污水的性質(如沙粒濃度、酸堿度、顆粒大小分布等)進行調整。一般先通過小試來確定更好投加量。如果投加量過少,絮凝效果不明顯;投加量過多,不僅會增加成本,還導致污水的膠體穩(wěn)定性增加,出現(xiàn) “膠體保護” 現(xiàn)象,影響處理效果。,每噸洗沙污水的聚丙烯酰胺投加量在 10 - 50 克之間。
與其他藥劑配合聚丙烯酰胺常與其他藥劑配合使用。例如,與聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)用,PAC 可以先對污水進行初步凝聚,中和顆粒表面的電荷,然后聚丙烯酰胺再發(fā)揮吸附架橋作用,形成更大的絮凝體,這樣可以提高處理效率,降低藥劑總用量。在聯(lián)合使用時,一般先加入 PAC,攪拌均勻后,再加入聚丙烯酰胺。
實際應用效果評估水質指標監(jiān)測:在使用聚丙烯酰胺處理洗沙廠污水后,要定期監(jiān)測污水的水質指標,如懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、pH 值等。通過對比處理前后的水質指標,可以直觀地評估聚丙烯酰胺的處理效果。例如,如果處理后污水的 SS 和 COD 大幅降低,且 pH 值穩(wěn)定在合適的范圍內,說明聚丙烯酰胺的絮凝效果良好。
泥沙脫水性能觀察:觀察經(jīng)過聚丙烯酰胺處理后的泥沙脫水性能也很重要。良好的絮凝效果可以使泥沙在脫水設備(如壓濾機、離心機等)中更容易脫水,降低泥沙的含水率。例如,經(jīng)過處理后,泥沙的含水率從原來的 30% - 40% 降低到 20% - 30%,說明聚丙烯酰胺有助于提高泥沙的脫水效率。