聚丙烯酰胺可去除水中的懸浮顆粒、無機物和有機物,適于處理不同濁度的水,是目前使用量大、應(yīng)用范圍廣的有機絮凝劑與助凝劑。它對去除懸浮物顆粒有較好的效果,且不易受pH值和金屬離子的影響。聚丙烯酰胺的分子量高,分子在水中的伸展度大,其分子鏈上的基團可在相距較遠的各個固相顆粒間架橋聚集,因而能大大加速絮體的形成和沉淀。形成的絮體粗大、沉降速率快、效率高、產(chǎn)生的污泥量少且比無機鋁(鐵)鹽產(chǎn)生的大量金屬氫氧化物容易處置。
聚丙烯酰胺能夠提高絮凝效果,解決枯水期絮體上浮的問題;節(jié)約絮凝劑,降低凈水成本;提高水質(zhì),去除色度;去除有機物和藻類,降低致突變性。在控制PAM的質(zhì)量和用量前提下,它用于飲用水處理是安全的,處理后水質(zhì)符合大多數(shù)*的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
1.低濁度水的處理
在低溫低濁度水中有機物占的比例較大,單投加硫酸鋁或聚合鋁,上清液的濁度均隨絮凝劑投加量的增加而下降,但在達到一定值后,濁度趨于回升,形成的絮體結(jié)構(gòu)松散、輕飄,難以沉淀,處理效果差。投加聚丙烯酰胺助凝后,由于其巨大的表面吸附和優(yōu)良的架橋能力,使絮體體積增大,密度增加,沉降速率加快,沉淀池沉淀能力迅速提高,出水濁度大為降低。由實驗觀察到上清液濁度達到*時,下層絮體大而堅硬,原因是在加入聚合鋁后再加入聚丙烯酰胺,可以充分利用PAM助凝劑對經(jīng)凝聚后的帶有負(fù)電荷的膠體顆粒礬花進行吸附電中和,并通過“架橋”絮凝作用形成大而堅韌的絮體,因而這兩種絮凝劑配合使用可以有效降低原水濁度。當(dāng)PAM加入量過多時,上清液的濁度值趨于回升,這是發(fā)生了膠體的保護現(xiàn)象。
在加入聚合氯化鋁的同時,加入不同量的PAM進行混凝沉淀,可加快去濁速率。當(dāng)PAM的為0.03mg/L時,就可將沉淀時間縮短一半,并使聚合氯化鋁的投加量減少22%,再增加其濃度,去濁速率加快不明顯。
聚丙烯酰胺的加入可使凈水設(shè)備在超負(fù)荷運行時,在確保水質(zhì)的基礎(chǔ)上同時提高供水量,從而提高設(shè)備的使用效率,降低凈水成本。
2.高濁度水的處理
有實驗*表明,無機絮凝劑和有機高分子絮凝劑復(fù)合處理高濁度水的混凝效果優(yōu)于單獨處理,且絮凝劑的投藥順序?qū)炷Ч驮俜€(wěn)作用有影響,以先加無機絮凝劑、后加高分子絮凝劑時的效果更佳,不僅去除率高,凝聚速率快,剩余濁度降低,而且絮體量大大減少,且顆粒粗大,后處理容易,也無需調(diào)節(jié)原水的pH值。又因為復(fù)合使用中無機絮凝劑用量一般僅為單獨使用時的1/4~1/2,而加入的有機高分子絮凝劑PAM僅為單獨使用無機絮凝劑用量的1/40~1/20,所以總成本也比單獨使用時明顯降低。
比較聚丙烯酰胺-氯化鐵、聚丙烯酰胺-聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺-明礬、聚丙烯酰胺-淀粉等復(fù)合絮凝劑對高濁度水絮凝效果,當(dāng)四組絮凝劑配比為1mg PAM 加上10mg另一組分,以PAM-聚合氯化鋁效果*。當(dāng)原水SS為400mg/L時,PAM-聚合氯化鋁絮凝出水*濁度為1.5NTU,且用量*少。以PAM-聚合氯化鋁作為絮凝劑,處理長江水,原水SS為300~500mg/L,處理后出水SS為1.5~3.0mg/L。效果明顯優(yōu)于PAM或聚合氯化鋁單獨使用,而且可以使聚合氯化鋁的用量減少50%左右。