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當水中的懸浮顆粒自然沉降速度過慢時,可以采用凝聚和絮凝的方法一提高澄清效率,凝聚和絮凝的合理使用,可以解決水處理的一些重要問題。
以地表水的澄清為例,渾濁的水中含有懸浮物質,包括可沉降固體,如顆粒足夠大,可以靜止沉部分降;還有些分散固體,不容易沉降,其中膠體占很大部分。膠體的每個顆粒表面都帶有負電荷,互相之間就像同性磁極一樣排斥,無法形成大的顆粒,即絮凝物,不容易沉降。凝聚是指中和使其分散的電荷,常用的辦法就是加入化學藥劑,例如聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚合電解質等都是常用的化學藥劑。投入量少,效果明顯:可快速達到污水處理效果,即降低了企業(yè)生產成本又大幅度提高污水處理能力。
化學試劑的加入降低膠體表面的帶電量,使其凝聚成大的顆粒。一開始是小的絮凝物聚集,然后逐漸產生大的可沉降的聚合物。破壞平衡的階段稱為凝聚(電荷中和),形成絮凝物的過程為絮凝。陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)外觀為白色粉粒,分子量從800萬到1500萬。凝聚與絮凝的說法經?;Q使用,但是如果看成兩種機理,可能會澄清和脫水過程更容易理解。
聚丙烯酰胺用量對污泥中總糖濃度的影響
胞外聚合物是微生物在一定環(huán)境條件下產生的包圍在微生物細胞壁外的多聚化合物,主要包括糖類、蛋白質、核酸和脂類等,其質量占活性污泥質量的80%,污泥干重的15%,對污泥性質有顯著的影響。它通過附、物理堵塞等作用堵塞地層孔隙和裂縫,調整比例,可控制凝膠時間,以適應不同地質清況。向污泥投加不同劑型的聚丙烯酰胺PAM后,上清液中核酸、蛋白質和總糖濃度的變化如圖6所示。
由圖6a可見,A、B、C和D劑型聚丙烯酰胺PAM調理后污泥上清液中核酸濃度隨聚丙烯酰胺PAM投加量的增加呈先上升后下降的趨勢。可將污泥濃度由3-10g/L提高到30-100g/L,大大減小了下一步污泥脫水過程的污泥體積,提高了污泥脫水設備和人員的效率。當聚丙烯酰胺PAM投加量為75mg·L-1時,各劑型聚丙烯酰胺PAM調理的污泥上清液中核酸濃度達,此時,D劑型聚丙烯酰胺PAM調理污泥上清液中核酸濃度較其他劑型高,為15.00μg·mL-1,其次是C劑型聚丙烯酰胺PAM,為14.50μg·mL-1,分別較未加聚丙烯酰胺PAM處理提高了42.9%和34.9%。而E劑型聚丙烯酰胺PAM調理后,核酸濃度隨聚丙烯酰胺PAM投加量的增加略有降低。