陽離子聚丙烯酰胺PAM絮凝劑處理化學污水的原理

【資料簡介】

陽離子聚丙烯酰胺PAM絮凝劑處理化學污水的原理

陽離子pam可以改善化學污泥脫水性能
　　污泥特性。理解污泥的來源，特性以及成分，所占比重。
　　依據性質的不同，污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥，相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥，堿性很強時用陽離子聚丙烯酰胺，而酸性很強時不宜用聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺（Polyacrylamide）簡稱PAM，由丙烯酰胺單體聚合而成，是一種水溶性線型高分子物質。單體丙烯酰胺化學性質非常活潑，在雙鍵及酰胺基處可進行一系列的化學反應，采用不同的工藝，導入不同的官能基團，可以得到不同電荷產品。

活性污泥法是當今污水生物處理技術應用為廣泛的技術，此方法會產生大量的剩余污泥，大量污泥的任意堆放和投棄會對環境造成了新的污染。我國每年有巨大的污泥排放量，且呈逐年上升趨勢。
　　剩余污泥作為污染物轉移的形態，危害程度深，處理難度大，帶來的矛盾日漸凸出。目前，污泥的傳統處置方法有填埋、焚燒、土地利用等。但是它們的應用都因為污泥的含水率高等問題受到諸多的局限和存在很多的弊端。因此，降低污泥的含水率是解決目前污泥處理難題的關鍵。污泥處理中，常用的是加入聚丙烯酰胺使其絮凝脫水。
　　其中，常用的是陽離子聚丙烯酰胺（CPAM），其長鏈可以在污泥間形成“架橋”的作用，促進污泥顆粒的絮體變大而提高脫水性能。污泥顆粒通常帶負電荷，因此實際中常加入陽離子聚丙烯酰胺中和其負電荷，從而進一步的提高其脫水性能。
　　污泥中加入陽離子聚丙烯酰胺調理后，濾餅的含水率不斷的降低，這是因為CPAM具有“吸附架橋”的作用，能夠使污泥顆粒快速的形成絮團，同時它還有去水化作用，能夠講親水膠體轉變為憎水膠體，從而使得其不溶于水而終脫去水分。當CPAM投加量少時，濃度較稀，絮凝脫水的作用就較差，但過量的CPAM又會因濃度過大而造成其長鏈無法展開，而導致脫水效果減弱。
　　污泥絮體結構可分為外層和內層：絮體外層包括懸浮表面層、粘質層、游離結合EPS層；絮體內層包括緊密結合EPS層和芯塊，且在污泥的各層中蛋白質是其主要的成分，絮體的外層（懸浮表面層、粘質層、游離結合EPS層）中的有機成分（主要為蛋白質）減少時，能夠促進污泥的脫水性能的提高，隨著CPAM投加量的增加，蛋白質的含量不斷的在增加。說明投加CPAM之后，污泥的絮體結構發生了改變，污泥的沉降性能也不斷的增加。
活性污泥法是當今污水生物處理技術應用為廣泛的技術，此方法會產生大量的剩余污泥，大量污泥的任意堆放和投棄會對環境造成了新的污染。我國每年有巨大的污泥排放量，且呈逐年上升趨勢。剩下污泥作為污染物搬運的形狀，損害程度深，處置難度大，帶來的對立日漸凸出。當前，污泥的傳統處置辦法有填埋、燃燒、土地利用等。
　　可是它們的應用都由于污泥的含水率高級疑問遭到許多的限制和存在許多的壞處。因而，下降污泥的含水率是處置當前污泥處置難題的要害。污泥處置中，常用的是參加絮凝劑使其絮凝脫水。其間，常用的是陽離子聚丙烯酰胺（cpam），其長鏈可以在污泥間構成“架橋”的作用，推進污泥顆粒的絮體變大而進步脫水功能。污泥顆粒一般帶負電荷，因而實踐中常參加陽離子聚丙烯酰胺中和其負電荷，然后進一步的進步其脫水功能。
　　污泥中參加cpam調度后，濾餅的含水率不斷的下降，這是由于cpam具有“吸附架橋”的作用，可以使污泥顆粒疾速的構成絮團，一起它還有去水化作用，可以講親水膠體轉變為憎水膠體，然后使得其不溶于水而結尾脫去水分。當cpam投加量少時，濃度較稀，絮凝脫水的作用就較差，但過量的cpam又會因濃度過大而形成其長鏈無法打開，而致使脫水作用削弱。
　　污泥絮體布局可分為外層和內層：絮體外層包含懸浮表面層、粘質層、游離eps層；絮體內層包含緊密eps層和芯塊，且在污泥的各層中蛋白質是其主要的成分，絮體的外層（懸浮表面層、粘質層、游離eps層）中的有機成分（主要為蛋白質）減少時，可以推進污泥的脫水功能的進步，跟著cpam投加量的添加，蛋白質的含量不斷的在添加。闡明投加cpam之后，污泥的絮體布局發生了改動，污泥的沉降功能也不斷的添加。
　　在污水處理技術中，活性污泥法是技術為成熟和穩定的方法。它是利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，將水相中的有機物轉化到固相中，以實現有機物的去除。在此過程中，往往會產生大量的含水率*的剩余污泥，其含水率高達95.0%——99.5%〔1〕，體積約占總處理水量的0.3%——0.5%〔2〕。因此必須對污泥進行濃縮，以減少污泥的質量和體積。目前，大多數污水處理廠采用投加陽離子絮凝劑的方法來改善污泥的脫水性能。其中陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）以其的絮凝效果在水處理行業得到廣泛的應用。但合成聚丙烯酰胺的單體丙烯酰胺是一種神經毒素，是強致癌物〔3, 4〕，且聚丙烯酰胺難于生物降解。其絮凝的污泥也只能進行填埋，喪失了再利用的價值。
　　研究表明，改性天然高分子絮凝劑與合成有機高分子絮凝劑相比，具有選擇性大、無毒、價廉等顯著優點〔5〕。我國是制革大國，每年產生140萬t的皮革固體廢棄物〔6〕，在這些廢棄物中除少量的非膠原蛋白外，大約80%以上都是由膠原蛋白構成的〔7〕。將基于膠原蛋白改性的陽離子膠原蛋白絮凝劑（PCDMC）用于污水中的絮凝處理，起到了“以廢治污”的作用，具有廣闊的應用前景。本研究以實驗室自制的PCDMC為絮凝劑，考察其對污泥脫水效果的影響及脫水機制。