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陽離子聚丙烯酰胺應(yīng)用領(lǐng)域:
1.洗煤廠選擇聚丙烯酰胺進(jìn)行煤漿沉淀濃縮尾渣過濾,請(qǐng)選用陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、低陽離子聚丙烯酰胺。
2.油漆行業(yè)廢水請(qǐng)選用陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺。對(duì)油漆廢水處理,傳統(tǒng)的方法是直接對(duì)混合廢水進(jìn)行混凝處理,治理效果不理想,出水水質(zhì)不穩(wěn)定,較難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.奶制品行業(yè)費(fèi)液生物處理,污泥處理請(qǐng)選擇陽離子聚丙烯酰胺。
4.電鍍廢水含有氰氧化物處理選用陰離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺,低陽離子聚丙烯酰胺。
5.銅礦開采尾礦廢水處理選用陰離子聚丙烯酰胺,低陽離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺是一種水溶性線性高分子聚合物,是目前應(yīng)用最為廣泛的水溶性聚合物。其水溶液為近透明的粘稠液體,、無腐蝕性,在150℃以上時(shí)才可熱分解,在環(huán)境中穩(wěn)定性好。聚丙烯酰胺隨聚合程度的不同,分子量在500~2400萬Da(Da表示一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12)之間變動(dòng)。銅礦開采尾礦廢水處理選用陰離子聚丙烯酰胺,低陽離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì),可作為絮凝劑、增稠劑、減阻劑、泥漿處理劑、表面活性劑、土壤改良劑、水土保濕劑、種子包衣劑、紙力增強(qiáng)劑等被廣泛運(yùn)用于石油開采、水處理、紡織、造紙、、農(nóng)業(yè)等。
聚丙烯酰胺作為土壤結(jié)構(gòu)改良劑應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),近年來有關(guān)聚丙烯酰胺在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的研究較多。聚丙烯酰胺由比利時(shí)引進(jìn)到我國(guó),“七五”期間中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所先后在北京、山東、河北、山西、陜西、寧夏、新疆等地進(jìn)行了室內(nèi)模擬、盆栽和大田等試驗(yàn),結(jié)果表明,聚丙烯酰胺增加了土壤水分入滲,減少了地表徑流,并對(duì)土壤溫度產(chǎn)生影響,但由于聚丙烯酰胺的應(yīng)用成本較高,未能在我國(guó)推廣;“九五”期間,國(guó)外新型聚丙烯酰胺引進(jìn)到我國(guó),大田試驗(yàn)表明,聚丙烯酰胺可提高作物產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益。陽離子絮凝劑宜在無機(jī)混凝劑投加一段時(shí)間后加入,這樣可以充分發(fā)揮陽離子有機(jī)絮凝劑的作用。
經(jīng)聚丙烯酰胺PAM調(diào)質(zhì)后污泥絮凝顆粒粒徑、沉降后上清液的體積、比阻及泥餅含固率隨聚丙烯酰胺PAM投加量的增加而發(fā)生變化。其中,A劑型聚丙烯酰胺PAM因水解度過低、E劑型聚丙烯酰胺PAM因相對(duì)分子質(zhì)量過大對(duì)污泥調(diào)質(zhì)的影響較小,改變投加量對(duì)污泥的沉降性能影響不大; 但對(duì)C和D劑型而言,隨投加量的增加,污泥絮凝顆粒粒徑和沉降后上清液的體積逐漸增大、比阻降低,泥餅含固率增高,當(dāng)投加量達(dá)到75mg·L-1 后,粒徑>0.85mm的污泥絮凝顆粒組成和上清液體積達(dá)值,而此時(shí)比阻低,泥餅含固率,但當(dāng)投加量超過該值時(shí),反而降低. 這表明聚丙烯酰胺PAM投加量愈大,參與吸附架橋的PAM分子就越多,對(duì)污泥脫水、沉降性能的改善效果就越好,但當(dāng)投加量超過某一點(diǎn)時(shí),用量增多會(huì)導(dǎo)致絮凝劑分子自身纏繞使吸附架橋能力降低,因而,從污泥調(diào)質(zhì)的角度來看,聚丙烯酰胺PAM存在一個(gè)用量。在對(duì)沼液進(jìn)行脫水時(shí),首先要選擇合適的絮凝劑,合適的絮凝劑可以提高出水率,擠壓出的泥餅含水率低。
本研究中,C、D 劑型聚丙烯酰胺PAM的用量為75 mg·L-1,此時(shí)以干污泥計(jì),聚丙烯酰胺PAM投加率為1.7‰,即每噸干污泥需投加C、D劑型聚丙烯酰胺PAM均為1.7kg,低于在將陰離子聚丙烯酰胺PAM應(yīng)用于污泥脫水研究中發(fā)現(xiàn)的投加率范圍0.23%~0.31%,這可能是由聚丙烯酰胺PAM的相對(duì)分子質(zhì)量、水解度及污泥性質(zhì)不同所引起。投加聚丙烯酰胺PAM之所以能改善城市污泥的沉降和脫水性能,與其通過吸附、表面反應(yīng)、架橋等作用對(duì)污泥表面物質(zhì)的影響有關(guān)。結(jié)果表明,污泥經(jīng)A、B、C和D4種劑型聚丙烯酰胺PAM調(diào)質(zhì)后,上清液中核酸、蛋白質(zhì)和多糖濃度的變化趨勢(shì)與污泥沉降后上清液體積(圖3) 及泥餅含固率的變化(圖5) 趨勢(shì)相同,與污泥比阻的變化趨勢(shì)相反(圖4)。由于上清液中的核酸、蛋白質(zhì)和多糖主要來自污泥中EPS的釋放,其濃度的提高表明聚丙烯酰胺PAM促進(jìn)了污泥表面EPS的脫落。還表明,向城市污泥投加陰離子聚丙烯酰胺PAM后,上清液中蛋白質(zhì)和總糖濃度的變化幅度大于核酸,從變化趨勢(shì)看,投加A、B、C 和D4種劑型聚丙烯酰胺PAM使上清液蛋白質(zhì)、總糖和核酸濃度均高于未添加聚丙烯酰胺PAM的處理,而投加E劑型聚丙烯酰胺PAM使核酸濃度呈先降低再上升的趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)煉油廠含油污水處理采用的方法有重力分離法、浮選法、超聲波法等。這可能與它們?cè)贓PS中所占的比例和不同劑型聚丙烯酰胺PAM對(duì)EPS的作用強(qiáng)弱有關(guān)。在污泥中,糖類和蛋白質(zhì)占EPS總量的70%~80%,而核酸所占比例較低。EPS的脫落降低了污泥表面的負(fù)電荷,增強(qiáng)了污泥的疏水性,使更多的結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?,有利于?xì)小顆粒重新絮凝成緊實(shí)的大絮凝體,使污泥易于沉降,上清液體積增加,同時(shí)大的絮凝體可減輕過濾介質(zhì)堵塞,降低污泥比阻,改善污泥脫水性能。