時間:2024-05-22 15:59:15 來源: 瀏覽|:397次
一、引言
在水處理過程中,絮凝劑扮演著至關重要的角色,其作用主要體現為以下幾點:
1.減少水中懸浮物含量:絮凝劑能夠有效結合水中的懸浮顆粒,使其聚集成更大的顆粒,便于通過沉淀或過濾等后續工藝去除,從而凈化水質,改善水的濁度。
2.消除水中懸浮物:絮凝劑可以去除懸浮物,降低水中懸浮物的含量和濃度,保護水質。
3.提高水的清潔度:通過絮凝劑的作用,水中的懸浮物被有效去除,水的清潔度得到提高。
3.提高水處理效率:使用絮凝劑可以加速懸浮物的沉淀速度,提高處理效率,減少處理時間和能源消耗,降低水處理成本。
二、陰離子聚丙烯酰胺的基本性質
聚丙烯酰胺(PAM)是一種線型高分子聚合物,化學式為(C?H?NO)?。在常溫下,它表現為堅硬的固體,產品有膠液、膠乳、白色粉粒、半透明珠粒和薄片等形態。聚丙烯酰胺熱穩定性良好,能以任意比例溶于水,形成均勻透明的液體。由于其在水中具有良好的溶解性和較高的化學活性,聚丙烯酰胺在石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦等行業有著廣泛的應用。
三、陰離子聚丙烯酰胺的合成方法
APAM的合成主要基于聚合反應,通過連接丙烯酰胺單體(AM)分子鏈,形成帶有負電荷的高分子聚合物。在聚合過程中,引發劑的作用是促使單體分子之間發生加成反應,生成聚合物鏈。陰離子基團的引入則賦予聚合物鏈負電荷,使APAM具有特定的電性質。
四、陰離子聚丙烯酰胺的應用領域
在工業廢水處理中,陰離子聚丙烯酰胺(APAM)作為一種重要的有機絮凝劑,廣泛應用于鋼鐵、電鍍、冶金、洗煤等多個行業。以下是關于APAM在這些行業中的應用和效果的詳細描述:
鋼鐵工業廢水處理:
應用:鋼鐵工業廢水通常含有較高濃度的懸浮顆粒物。APAM能有效吸附這些懸浮物,并通過電荷中和作用促進顆粒物的聚集和沉淀。
效果:在鋼鐵廢水處理中,APAM的加入可以提高廢水的澄清度,降低懸浮物含量。
電鍍工業廢水處理:
應用:電鍍廢水通常含有重金屬離子、氰化物和有機物等。APAM能夠有效吸附廢水中的懸浮顆粒物和重金屬離子,形成易于沉淀的絮凝體。
效果:在電鍍廢水處理中,APAM的加入可以降低廢水中的懸浮物含量。同時,它還有助于提高廢水處理的效率和質量。
冶金工業廢水處理:
應用:冶金廢水通常含有高濃度的懸浮顆粒物、重金屬離子和酸性物質等。APAM在冶金廢水處理中主要作為絮凝劑使用,能夠促進廢水中懸浮物的聚集和沉淀。
效果:通過添加APAM,冶金廢水中的懸浮顆粒物得到有效去除,廢水的澄清度得到提高,同時降低廢水處理的成本。
洗煤工業廢水處理:
應用:洗煤廢水含有大量的懸浮物、油類物質和重金屬離子等。APAM能夠吸附廢水中的懸浮物和油類物質,并通過電荷中和作用促進污染物的聚集和沉淀。
效果:在洗煤廢水處理中,APAM的加入可以降低廢水中的懸浮物含量和油類物質濃度,提高廢水的處理效率和產品質量。
總的來說,APAM在鋼鐵、電鍍、冶金和洗煤等工業廢水處理中發揮著重要作用。它能夠有效去除廢水中的懸浮顆粒物,提高廢水的澄清度和處理效率。同時,它還有助于降低廢水處理的成本。
五、陰離子聚丙烯酰胺的絮凝機理
1.吸附作用:APAM的分子鏈中含有一定數量的極性基團,這些極性基團能吸附水中懸浮的固體粒子。通過吸附作用,APAM能使懸浮顆粒表面帶有負電荷,從而使顆粒間相互排斥,達到分散的目的。
2.電荷中和:APAM的吸附作用不僅限于物理吸附,它還能通過電荷中和的方式與水中帶正電荷的懸浮顆粒結合,形成較大的絮團。這種電荷中和作用有助于降低顆粒間的靜電斥力,促進顆粒的聚集。
3.架橋作用:APAM的高分子鏈在懸浮液中能夠形成網狀結構,這種網狀結構可以像橋梁一樣將多個懸浮顆粒連接在一起,形成較大的絮團。這種架橋作用能夠加速懸浮液中顆粒的沉降速度。
4.加速沉降:通過上述吸附、電荷中和和架橋作用,APAM能夠加速懸浮液中顆粒的沉降速度。這種加速沉降作用有助于實現廢水的快速澄清和過濾,提高水質處理效率。
六、陰離子聚丙烯酰胺的使用方法和注意事項
APAM(陰離子聚丙烯酰胺)在水處理中的使用步驟主要包括稀釋、混合、架橋反應、沉淀和去除等階段。以下是詳細的介紹:
稀釋:
將APAM干粉慢慢加入水中,攪拌至溶解。這個過程需要耐心,攪拌時間一般在60分左右鐘,以確保APAM溶解于水中。
將溶解好的APAM溶液稀釋至所需濃度。一般稀釋比例為1:10到1:100,具體比例需要根據實際情況進行調整。
混合:
將稀釋好的APAM溶液加入待處理的水或物料中,并進行攪拌,確保APAM溶液均勻分布。
架橋反應:
架橋反應是APAM發揮其絮凝作用的關鍵步驟。在攪拌的過程中,APAM的高分子鏈會與水中的懸浮顆粒發生作用,通過吸附、電荷中和等方式使懸浮顆粒聚集在一起。
隨著攪拌的繼續,APAM的高分子鏈會進一步在懸浮顆粒之間形成網狀結構,即所謂的“架橋”,從而將更多的懸浮顆粒連接在一起,形成較大的絮團。
沉淀:
經過架橋反應后,水中的懸浮顆粒被APAM連接成了較大的絮團,這些絮團在重力的作用下會逐漸下沉,實現與水的分離。
為了加速沉淀過程,可以采用增加水的流速、降低水溫等措施。
去除:
當水中的絮團沉淀到足夠多的程度時,可以通過過濾、沉淀池等方式將絮團從水中去除。