PAM如何“凝聚”污水-聚丙烯酰胺的絮凝原理与实践
时间:2025-12-12 09:06:50
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PAM如何“凝聚”污水-聚丙烯酰胺的絮凝原理与实践
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)在污水处理中是一种广泛应用的高分子絮凝剂,其“凝聚”污水的作用实际上是通过絮凝作用实现的。虽然日常语言中常将“凝聚”和“絮凝”混用,但在水处理术语中,两者有细微区别:
凝聚:指通过加入带正电荷的无机盐类(如硫酸铝、聚合氯化铝等)中和胶体颗粒表面负电荷,使其脱稳、初步聚集形成微小絮体的过程。
絮凝:指在脱稳后的微粒之间,通过高分子聚合物(如PAM)的桥联作用,使微小絮体进一步连接成大而密实的絮团,便于沉降或过滤。
PAM主要起絮凝作用,而非传统意义上的“凝聚”。下面从原理与实践两个方
面详细说明:一、PAM絮凝原理1. 分子结构特点 PAM是一种线性高分子聚合物,主链由重复的丙烯酰胺单元组成。根据所带电荷不同,可分为:非离子型(NPAM)阴离子型(APAM):带负电(含–COO基团)阳离子型(CPAM):带正电(含–NH等基团) 在污水处理中,阴离子型和阳离子型应用多,选择依据是污水中悬浮颗粒的电荷性质。2. 絮凝机制
PAM主要通过以下三种机制发挥作用:
(1)吸附架桥
这是主要机制;PAM长链上的活性基团能吸附在多个脱稳颗粒表面,像“桥梁”一样将它们连接起来,形成三维网状大絮体。
注意:此过程需颗粒已通过凝聚剂(如PAC)脱稳;否则静电排斥会阻碍PAM吸附。
(2)电中和(对阳离子PAM)
阳离子PAM可直接中和带负电的胶体颗粒(如大多数有机污泥),降低电位,促进颗粒聚集。此时兼具凝聚与絮凝功能。
(3)网捕卷扫
高浓度PAM溶液在水中形成凝胶状网络,可物理包裹细小颗粒,随絮体一同沉降。
二、PAM在污水处理中的实践应用
1. 应用场景
市政污水处理(污泥浓缩、脱水)
工业废水处理(印染、造纸、电镀、食品加工污水等)
河道/湖泊底泥处理
2. 使用方法
配制:通常配制成0.1%~0.5%的水溶液(浓度过高易“鱼眼”结块)。
投加顺序:先加无机凝聚剂(如PAC)→ 快速搅拌 → 再加PAM → 慢速搅拌(促进絮体长大)。
投加量:一般为0.5~5 mg/L,具体需通过烧杯试验优化。
3. 选型建议
污水类型 PAM类型
4. 注意事项
避免过量投加:会导致絮体“再稳定”(胶体重分散)或粘度过高影响沉降。
控制搅拌强度:快速混合使药剂分散,慢速搅拌利于絮体生长;剧烈搅拌会打碎絮体。
三、总结
PAM并不直接“凝聚”污水,而是通过高分子桥联作用将已脱稳的微粒聚集成大絮体,从而实现固液分离。其用量少、适应性强的特点,使其成为水处理不可或缺的助剂;正确理解其作用机理并合理选型、投加,是提升污水处理效率的关键。