• 
    
  • 聚丙烯酰胺在水處理中的應用

    我國城市缺水有4種類型,即資源型缺水、工程型缺水、管理型缺水和污染型缺水等。

    我國河川多年平均徑流量為2.62×1012m3,相當于全球年徑流量的5.6%,居世界第6位。但人均占有量只有2392m3/a,相當于世界人均占有量10800 m3/a的22%,是美國的1/5,加拿大的1/50,居世界第110位,被列入世界12個貧水國家名單。

    據統計,1996年在全國的666個城市中,有330個不同程度缺水,其中嚴重缺水的達108個;在32個百萬人口以上的特大城市中,有30個城市長期受缺水的困擾。值得注意的是,在我國經濟比較發達、人口比較集中的地區,特別是水資源短缺地區的城市,水的供需矛盾尤為突出。據報導,由于供水不足,城市工業每年的經濟損失達2300億元。同時給城市居民生活造成許多困難和不便,作為城市社會中的一種隱憂。

    近年隨著國家環境保護力度的逐步加大,PAM用于污水處理劑和污泥脫水劑的市場需求量快速增長??梢赃@樣說,一方面環保給PAM提供了廣闊的市場空間,另一方面PAM也為我國的環保事業發揮著急先鋒的重要作用。

    PAM的酰胺基可與許多物質親和、吸附而形成氫鍵。高相對分子質量的PAM在被吸附粒子間形成橋聯,生成絮團,有利于微粒下沉。聚丙烯酰胺類絮凝劑能適應多種絮凝現象,其用量小、效率高,生成的泥渣少、后處理容易,對某些情況具有特殊的價值。我國的原水處理、城市污水處理和工業廢水處理行業都在不同程度的使用PAM作為絮凝劑。PAM是目前應用廣、效能高的高分子有機合成絮凝劑。因而PAM在水處理方面的應用具有特別重要的意義。

    聚丙烯酰胺的酰胺基(—CONH2)可與許多物質親和、吸附形成氫鍵。高相對分子質量PAM在被吸附的粒子間形成“橋聯”,使數個甚至數十個粒子連接在一起。生成絮團,加速粒子下沉。這使它成為理想的絮凝劑。PAM絮凝劑主要用來處理上水和各種廢水。與傳統無機絮凝劑相比較的優點在于:品種多,能適應多種條件,劑量小、效率高,生成的泥渣少,后處理容易。

    聚丙烯酰胺是目前世界上應用廣、效能高的高分子有機合成絮凝劑,也是我國目前使用多的絮凝劑。聚丙烯酰胺有陽離子型、陰離子型以及非離子型3種類型,適用于不同的用途以及不同的絮凝對象。

    相對分子質量高的PAM的溶液高濃度為0.5%,而較低相對分子質量的PAM,其溶液粘度則可配置為1%或稍高一點。在絮凝處理中,溶液還要再稀釋到0.02%以下,配置成PAM溶液后不宜過長時間的存放,以免變質。

    處理飲用水的PAM有嚴格的質量標準,殘余單體含量在0.05%以下,PAM用量在2×10-6以下。

    非離子型PAM類絮凝劑由于不帶離子型官能團,因此,與陰離子型PAM類絮凝劑相比具有以下特點:絮凝性能受廢水pH值和鹽類波動的影響??;在中性或堿性條件下,其絮凝效果(沉降速度)不如陰離子型,但在酸性的條件下卻優于陰離子PAM;絮體強度比陰離子型高分子絮凝劑強。

    陽離子型PAM的相對分子質量通常比陰離子型或非離子型的聚合物低,其澄清性能主要是通過電荷中和作用而獲得。這類絮凝劑的功能主要是絮凝帶負電荷的膠體,具有除濁、脫色等功能,適用于有機膠體含量高的廢水,例如染色、造紙、紙漿、食品、水產品加工與發酵等工業廢水,以及城市下水處理工藝中的污泥脫水等。城市與工業污水常用活性污泥法處理,生化污泥常常是親水性很強的膠體,所含水極難脫去,若采用陽離子型PAM類絮凝劑,能收到良好的脫水效果。

    陰離子型PAM絮凝劑適用于粒子表面帶正電荷的膠體,和陽離子型PAM類絮凝劑相比,陰離子型PAM類絮凝劑相對分子質量較高,而且,由于同一個分子內離子型基團間相互排斥,在水中的分子伸展度比較大,因而具有良好的粒子絮體化性能。它們可有效地用于礦物懸浮液的沉降分離。當所處理的水是pH值為中性到堿性的含無機質多的懸液時是適用的。例如,在氧化鎂熔煉、鋅的冶煉、磷酸等生產工藝中,可作為沉降促進劑。在水處理中,除可用于煉鐵高爐、鋁加工、造紙、河砂礫洗滌等的廢水處理外,還應用在城市下水的一級處理中。

    PAM類絮凝劑能適應多種絮凝對象,對某些情況有特殊的價值,應用中使用效果與選型、劑量和絮凝工藝有關。例如某鋼廠收塵污水的絮凝澄清,原先使用陰離子度為20%-30%的PAM,單耗高達2.5g/m3污水,而溢流濁度在300*10^-6以上。改用陰離子度高的PAM,單耗僅0.2g/m3,而溢流濁度在50*10^-6一下。一般PAM相對分子質量越高,單耗越低。如某酸浸油礦漿,用相對分子質量為1100*10^4的PAM,單耗為30g/t礦,沉降速度為1.5mm/s,若用相對分子質量為300*10^4同類型PAM,要達到同樣的沉降速度,單耗達80g/t礦。

    PAM可用于處理電廠用水。在電廠用水處理中,首先要對原水(如河水)進行澄清處理。常用的化學方法就是將PAM和無機凝聚劑(如石灰、硫酸鋁、聚合氯化鋁)配合使用。因為,如果單用無機凝聚劑,需要高濃度才有效,合用PAM后,無機絮凝劑用量可大大下降。這就可以避免無機凝聚劑由于用量大而容易在冷卻塔等的換熱表面上沉積出來,加速設備的腐蝕和結垢。例如,把石灰、聚合氯化鋁和PAM一起使用時,水澄清能力會大大提高。

    在工業用水處理中,相對分子質量低的聚丙烯酰胺還可用作冷卻水的阻垢劑。相對分子質量低的(10^4)陰離子型聚丙烯酰胺能阻止鹽類晶體析出和成長,使固體顆粒懸浮而不致沉積,對鍋爐、冷卻塔及熱交換器能起到阻垢作用。例如37.5份相對分子質量在100*10^4以下的聚丙烯酰胺和50份共聚磷酸鈉組成的阻垢劑配方,可使嚴重結垢的換熱器表面變為基本上不結垢。

    工業用水除需絮凝懸濁物外常有更多的要求,因此,應把PAM類高分子絮凝劑與無機類絮凝劑和一些其他添加劑,如阻垢劑、殺菌滅藻劑等配合使用。

    由于我國水污染嚴重,全國七大水系中近一半河段受不同程度污染。湖泊、水庫富營養化嚴重,且以太湖、巢湖、滇池嚴重。流經城市的河段超過三類標準而不適用于生活用水的達78%,50%以上的城市地下水受到不同程度的污染。(中國跨世紀綠色工程規劃)第一期完成后,七大流域新增城市集中式污水處理能力為1799*1O^4t/d,每年消減化學需氧量(COD)為337*10^4t;三大湖泊新增城市集中式污水處理能力為104*10^4t/d,4年削減COD為29*10^4t,總氮為2.93*10^4L,總磷為3200t;重點沿海城市新增集中式污水處理能力為104*10^4t,每年削減COD為30*10^4左右。

    在污水處理方面,我國城市污水處理率達20%-30%,工業廢水處理率達84%,城市排污設施普及率達70%。

    污水處理和工業廢水處理廠的污水都需用聚丙烯酰胺等絮凝劑進行絮凝澄清凈化處理。在機械脫水前必須用PAM進行有效的預處理,以改善污泥性能,提高機械設備的生產能力。污泥脫水所用PAM越來越傾向于使用陽離子產品,特別是丙烯酰胺與丙烯羥基乙烷三甲胺氯化物的共聚物。陰離子型聚丙烯酰胺也廣泛使用,單獨用或與陽離子聚合物聯合使用。一般用量為平均污泥(含水70%)量的2%-5%

    PAM在污水處理中已經發揮了很大的作用。在這些方面PAM的應用例子很多。例如,使用胺甲基化聚丙烯酰胺為6.25mg/L加至工業污泥中,污泥濾速可由120s濾過總量的35%提高到35s濾過100%?;钚晕勰嗉尤?%的胺甲基聚丙烯酰胺(即陽離子型聚丙烯酰胺)處理,懸浮物可由14133mg/L降至33mg/L,污水的一級處理中也廣泛使用PAM。電鍍廢水含Zn2+為150mg/L,加入不到10mg/L的部分水解的PAM,Zn2+降至5mg/L以下。另一個為水含二價鉻為150mg/L,三價鉻為102mg/L,加1mg/L水解聚丙烯酰胺(相對分子質量為(550-1000)*10^4)后,就變成無色透明的溶液,懸浮物小于50mg/L,Pb2+為500mg/L;經水解度為5%-10%,相對分子質量為(550-1000)*10^4的PAM處理(用量為2mg/L),懸浮物降至50mg/L,Pb2+小于0.1mg/L,在印染廢水中,排出的活性染料廢水中COD為80mg/L,用1mg/L水解度為20%-40%,相對分子質量為(550-1000)*10^4的PAM處理,COD可降至60mg/L;古馬隆廢水,處理前乳白混濁,加3mg/L的水解PAM即獲透明無色水。含礦物油的洗滌水,處理前為乳濁液,油含量大于2000mg/L,經5mg/L PAM的處理,獲得無色澄清水,油含量小于10mg/L。皮革廢水中含有大量蛋白質等有機物,用400mg/L的硫酸亞鐵先使其析出,然后加2mg/L水解PAM,即可將COD由814-3497mg/L降至107-778mg/L,總鉻含量由257mg/L降至接近零,COD可下降70%-80%。食品、制藥工業廢水中含有大量蛋白質、脂肪等,一般先加鐵或聚合氯化鋁鋁鹽,使其析出,然后加PAM絮沉,析出的蛋自質可回收作飼料或提取氨基酸等。

    隨著城市人口的增加,水處理的量將不斷增加。根據環保要求,新建水廠的污泥需統一進行污泥脫水處理,改造的供水廠的污泥也需達到脫水排放要求。由于一些城市的潔凈地下水水位下降較快,地表水水質變差,城市供水中PAM用量必將迅速增加。預計今后10年中,PAM用于原水處理的總消費量將大大增加。

    目前我國大城市的污水處理廠已普遍采用污泥脫水工藝。下表列舉了幾個重要城市的污水排放和處理狀況。

    我國城市污水排放和處理狀況

    注:杭州三堡污水處理廠所用PAM為15%水溶液。

    城市污水處理將是PAM增長快的市場。根據可持續發展概念,我國對三廢治理的要求將會更高。在環保及土地費用較高的地區,采用PAM進行污泥脫水,可提高污水處理效果,減少污泥排放量,具有較好的社會、經濟效益。隨著太湖、長江、巢湖、滇池、淮河等流域的限期治理,PAM作為水處理劑的用量必將增長。

    我國城市水處理PAM用量僅為美國的1/9。最近,國家環??偩趾陀嘘P部門要求在水費中增加污水處理費及限制飲用水中鋁含量,這為PAM在城市供水和污水處理領域的市場開發打開了空間。

    工業廢水處理是PAM用于水處理的又一重要方面。大型石化企業對環保較為重視,大部分使用了PAM作污水處理絮凝劑。石油化工領域的PAM年消費量約為900t。其他如鋼鐵、制糖、建材及印染行業的廢水處理中也不同程度地使用PAM絮凝劑。

    40年來PAM作為絮凝劑得到了穩步增長,市場日漸擴大,現已廣泛用于制糖業中的糖液和廢液的處理、食品加工、化工、濕法治金、洗煤、精礦回收、醫藥、建筑、環保、城市污水及工業循環水等眾多行業。

    PAM作絮凝劑的應用還在進一步的開發,使用的多為相對分子質量大(800*10^4以上)、低羧基的產品。一個新的動向是PAM與其他有機物如木質素磺酸鹽、依康酸丁酯和辛酯的鉀鹽與苯乙烯的共聚物共用或PAM與氯化亞鐵、硫酸錳、氯化鈣、硫酸鈉等無機物共用,以獲得它們的協同效果?;旌闲跄齽┰趦r格上更具有競爭能力。

    歡迎分享,請注明出處:聚丙烯酰胺網_51PAM.COM » 聚丙烯酰胺在水處理中的應用

    贊 (2)
    聚丙烯酰胺貨源

    0

    • 昵稱 (必填)
    • 郵箱 (必填)
    • 網址
    ?
    99久久久无码国产精品免费了_国产熟女91熟女泻火_91在线免费视频_久久黄色视频网站
  •