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    聚丙烯酰胺在廢水處理中的應用

    中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2021-11-20 8:18:42

    污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本

      近年來(lái),伴隨著(zhù)城市化進(jìn)程的不斷加速,工業(yè)生產(chǎn)與人民群眾日常生活中產(chǎn)生的廢水數量逐漸提升,同時(shí),廢水的水質(zhì)也呈現出復雜化的趨勢,因此,對于廢水處理工作的要求隨之增高。實(shí)踐表明,在污水處理工作中,對于清水的使用量相對較大,另一方面,處理后的聚丙烯酰胺產(chǎn)品往往難以很好地進(jìn)行循環(huán)利用,從而造成了廢水處理成本的提升。面對這一趨勢,相關(guān)研究人員對廢水處理工藝例如生化污水處理法、吸附法、絮凝沉淀法、化學(xué)氧化法以及離子交換法等進(jìn)行了優(yōu)化研究,通過(guò)抗鹽產(chǎn)品的應用,可以有效實(shí)現含油污水的配制,同時(shí)實(shí)現污水處理物質(zhì)的循環(huán)利用,為我國廢水處理工作水平的強化提供了保障。

      一、陽(yáng)離子化處理

      經(jīng)過(guò)長(cháng)期實(shí)踐表明,在現有的廢水處理方法中,作為重要的組成部分之一,絮凝沉淀法憑借其高效與便捷的優(yōu)勢,受到了相關(guān)工作人員的高度認可。就目前來(lái)看,常用的絮凝劑主要分為有機與無(wú)機兩種,其中,無(wú)機絮凝劑的投料量相對較多,且廢渣產(chǎn)量較大,因此使用較少。相比之下,有機絮凝劑以水溶性聚合物居多,其普遍具有分子鏈功能團多與分子質(zhì)量大的特點(diǎn)。在應用過(guò)程中,聚丙烯酰胺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“PAM”)憑借其優(yōu)異的吸附性、絮凝性以及水溶性受到了廣泛的利用。然而,研究人員發(fā)現,由于其分子鏈側基上的酰胺基具有較強的活潑性,可以發(fā)生復雜的化學(xué)反應不利于處理工作的開(kāi)展,因此,有效對其進(jìn)行改性處理具有重要的意義與價(jià)值。

      作為一種新型的有機高分子絮凝劑,經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子化處理的聚丙烯酰胺可以有效實(shí)現水中負電荷微粒的吸附與中和,從而實(shí)現廢水的脫色與除濁,從而實(shí)現廢水固液分離效果的強化。另一方面,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺憑借受到共存鹽干擾效果低、pH值適用空間大、絮體沉降快以及投藥量小等優(yōu)勢,在廢水處理工作中得到了廣泛的關(guān)注與應用。

      在研究過(guò)程中,研究人員通過(guò)該物質(zhì)對強酸性土壤的清洗廢水開(kāi)展絮凝沉淀處理,相關(guān)研究結果顯示,在強酸性的環(huán)境中,該物質(zhì)的絮凝性能可以得到較好的保持,同時(shí),在用量為13mg/L,且離子度與相對分子質(zhì)量分別為30%和1400萬(wàn)的條件下,其絮凝性能最佳,可以1h內有效將泥沙含固量從50%降至6%。

      二、陰離子化處理

      在改性工作中,通過(guò)對水解聚丙烯酰胺的支鏈上進(jìn)行羥基負離子的引入,可以有效實(shí)現其性質(zhì)的改變。以HPAM為例,其水溶液的粘度較高,具有較強的增粘性與水溶性,然而,在抗剪切耐溫以及抗鹽等方面,其性能相對較差。針對這一問(wèn)題,研究人員提出,針對起分子中CONH2基團反應性較強的特點(diǎn),通過(guò)羥甲基的引入,可以實(shí)現分子間氫鍵的形成,從而實(shí)現小分子間脫水交聯(lián)與縮醛化反應,從而有效實(shí)現弱勢的彌補。

      在研究過(guò)程中,研究人員通過(guò)對其進(jìn)行共聚合反應實(shí)現了羥甲基化聚丙烯酰胺的合成,并使用其進(jìn)行廢水的處理。結果表明,與原始聚丙烯酰胺相比,改性后的聚丙烯酰胺在絮團形成速度、沉降速度以及絮凝能力等方面具有顯著(zhù)的強化。與此同時(shí),通過(guò)與化學(xué)沉淀的結合,可以有效實(shí)現較低pH值條件下對Pb2與Cd2等重金屬離子的有效去除。

      三、含油污水處理

      1.無(wú)機型絮凝劑。

      在對含油污水進(jìn)行處理時(shí),應用的絮凝劑主要分為高分子型與低分子型兩種,其中,低分子絮凝劑包括硫酸亞鐵、三氯化鐵、硫酸鎂、硫酸鋁以及硫酸鋁銨等,分子型絮凝劑主要可以分為聚鐵類(lèi)、聚鋁類(lèi)以及復合型三種。研究表明,在含油污水的處理效果上,復合型絮凝劑的效果顯著(zhù)優(yōu)于聚鐵類(lèi)與聚鋁類(lèi)絮凝劑。此外,從絮凝劑的特性上看,聚合氯化鋁鐵的成分以鋁鹽作為核心,以鐵鹽作為輔助,因此,其兼具鋁鹽與鐵鹽絮凝劑的特性,從而具有良好的混凝性能。在對煤田含油廢水進(jìn)行處理的實(shí)驗中發(fā)現,使用此類(lèi)絮凝劑所取得的懸浮物去除率與除油率均高于90%,可以有效滿(mǎn)足廢水處理的相關(guān)標準。

      2.有機型絮凝劑。

      目前,我國廢水處理中較為常用的絮凝劑主要包括PAM、UP-20以及CG-A等三種,其中,PAM主要通過(guò)在曼尼期反應過(guò)程中進(jìn)行分子的引入來(lái)實(shí)現相關(guān)物質(zhì)的合成,用于工業(yè)含油廢水的處理;UP-20通過(guò)聚季胺鹽和相關(guān)助劑進(jìn)行復配,多用于對稠油污水進(jìn)行浮選;CG-A屬于一種天然的高分子產(chǎn)物,主要通過(guò)刨花粉末、氫氧化鈉、香膠粉、乙醇以及一氯乙酸制成,可以實(shí)現含油污水的有效處理。

      3.復合型絮凝劑。

      現階段,常用的復合型絮凝劑是XN-8807,該絮凝劑由陽(yáng)離子PAM、PACS以及SP型活性劑復合制成。中,PACS由PAC與SO42-改性獲得,在性質(zhì)方面,通過(guò)的引入,有效增強了多核絡(luò )離子的聚合度,同時(shí)促進(jìn)了新型球族栗子的生成,研究證明,該物質(zhì)對于電荷的中和能力高于聚合氯化鋁。因此,在廢水處理工作中,通過(guò)復合型絮凝劑的應用,可以有效實(shí)現含油污水的有效絮凝,從而更好地提升含油廢水的處理工作效果。

      四、結語(yǔ)

      總的來(lái)說(shuō),伴隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展速度的加快,廢水產(chǎn)量必將不斷加大,因此,有效做好廢水的處理,對于我國環(huán)境保護工作具有積極地意義與價(jià)值,F階段,由于廢水排放量的增加與組成成分復雜性的提升,導致了廢水處理工作難度與處理成本的增加,因此,有效推動(dòng)絮凝劑的發(fā)展成為了廢水處理的重要方向。(來(lái)源:大慶煉化公司質(zhì)量檢驗與環(huán)保監測中心化工檢驗站)

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