聚合氯化鋁的作用
混凝作用
電荷中和:聚合氯化鋁(PAC)在水中會水解形成一系列帶有正電荷的水解產(chǎn)物,如多核羥基絡(luò)合物和氫氧化鋁膠體。當(dāng)它加入含有懸浮顆粒的污水中時,這些帶正電荷的物質(zhì)能夠與懸浮顆粒表面的負(fù)電荷相互吸引,從而中和顆粒的電荷。例如,在處理印染廢水時,染料顆粒帶有負(fù)電荷,PAC 中的鋁離子水解產(chǎn)物可以和這些染料顆粒發(fā)生電荷中和作用,使顆粒間的靜電斥力減小,為后續(xù)的凝聚創(chuàng)造條件。
吸附架橋:PAC 水解產(chǎn)生的多核羥基絡(luò)合物和氫氧化鋁膠體具有較大的比表面積和吸附活性。它們可以吸附在多個懸浮顆粒表面,像橋梁一樣將顆粒連接在一起,促使小顆粒凝聚成大的絮體。在城市污水處理中,對于污水中的膠體和細(xì)小懸浮物,PAC 通過吸附架橋作用將它們聚集起來,便于沉淀分離。
網(wǎng)捕卷掃:當(dāng) PAC 在水中形成大量的氫氧化鋁膠體時,這些膠體可以在自身沉淀過程中,將水中的懸浮顆粒一起卷掃下來。例如在處理高濁度的河水作為飲用水源時,PAC 水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體在沉淀過程中能夠把水中的泥沙等懸浮顆粒包裹起來,使水質(zhì)變得清澈。
除雜作用
去除懸浮物:通過上述的混凝作用,PAC 能夠有效地去除污水中的懸浮物。無論是生活污水中的泥沙、纖維等大顆粒懸浮物,還是工業(yè)廢水(如造紙廢水、電鍍廢水等)中的細(xì)小懸浮雜質(zhì),PAC 都可以使其凝聚沉淀,降低污水的濁度。一般在正常的污水處理流程中,PAC 可以使污水的懸浮物去除率達(dá)到 80% - 90% 以上。
去除部分有機(jī)物:對于污水中的一些溶解性有機(jī)物,PAC 也有一定的去除作用。它可以通過吸附和與有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等方式,降低污水中的化學(xué)需氧量(COD)。在處理某些含有腐殖酸等有機(jī)物的污水時,PAC 能夠吸附部分有機(jī)物,使污水的 COD 值降低 20% - 40% 左右。
去除重金屬離子(與其他藥劑配合):雖然 PAC 本身對重金屬離子的直接去除能力有限,但在與堿(如氫氧化鈉)等其他藥劑配合時,可以起到協(xié)同作用。例如,在處理電鍍廢水時,先加入堿調(diào)節(jié) pH 值使重金屬離子形成氫氧化物沉淀,PAC 可以使這些沉淀更加穩(wěn)定,并且通過吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃作用進(jìn)一步去除水中殘留的重金屬離子膠體。
聚丙烯酰胺的作用
絮凝作用
強(qiáng)化絮凝效果:聚丙烯酰胺(PAM)是一種高分子絮凝劑。在污水經(jīng)過聚合氯化鋁等混凝劑處理后,形成了初步的絮體,PAM 可以進(jìn)一步發(fā)揮作用。它的分子鏈很長,可以在絮體之間進(jìn)行架橋,使絮體變得更大、更緊密。例如,在礦業(yè)廢水處理中,經(jīng)過 PAC 處理后的尾礦顆粒形成的小絮體,加入 PAM 后,其分子鏈能夠纏繞在多個絮體上,加強(qiáng)絮體之間的連接,加快沉淀速度。
提高沉淀性能:PAM 可以改善絮體的沉降性能。在一些污水中,即使經(jīng)過混凝處理后形成了絮體,但由于絮體結(jié)構(gòu)松散或者顆粒較小,沉降速度較慢。PAM 能夠使絮體的結(jié)構(gòu)更加緊湊,有效增加絮體的粒徑和密度,從而提高其在水中的沉降速度。在污水處理廠的二沉池中,加入 PAM 可以防止污泥膨脹,確?;钚晕勰嗄軌蚩焖俪两?,提高污水處理效率。
助濾作用
在污泥處理中的應(yīng)用:在污泥脫水過程中,PAM 起到關(guān)鍵的助濾作用。它可以使污泥中的水分更容易通過濾布或濾網(wǎng),提高污泥的脫水效率。其分子鏈能夠填充在污泥顆粒之間,改變污泥的結(jié)構(gòu),增加顆粒之間的空隙,減少水分流動的阻力。例如,在污水處理廠的污泥壓濾過程中,加入 PAM 可以使污泥的含水率從 90% - 95% 降低到 70% - 80% 左右,大大減少了污泥的體積,便于后續(xù)的污泥處置。
在工業(yè)過濾中的應(yīng)用:在一些工業(yè)過濾過程中,如造紙工業(yè)的白水回收和礦物加工中的精礦過濾,PAM 也可以作為助濾劑使用。在造紙白水回收中,PAM 能夠幫助回收纖維和填料,同時提高過濾速度,使白水能夠更好地循環(huán)利用。在礦物精礦過濾時,PAM 可以提高精礦的過濾性能,減少濾液中的固體含量,提高精礦的質(zhì)量。