聚丙烯酰胺应用水处理ppt课件

1、聚丙烯酰胺运用简称聚丙烯酰胺运用简称PAM水处置行业水处置行业20212021年年1212月月1010日日一、运用现状 PAM及其衍生物的分子链上带有大量的酰胺基或其他带电基团，具有良好的水溶性、优良的絮凝性能和吸附性能，在水处置工业中作为絮凝剂、助凝剂已被广泛运用于饮用水、工业废水的处置和污泥的处置。1、PAM与传统无机絮凝剂比较1种类多，规格全，能满足各种不同条件；2用量小，效率高，处置才干强，生成泥渣少，后处置简单。3PAM与无机絮凝剂联用有时能获得很好的效果。2、PAM在水处置中的主要作用1减少絮凝剂用量。在到达同等水质的前提下，PAM与其他无机絮凝剂配合运用，可大大降低絮凝剂的运用量

2、。2改善水质。在饮用水处置和工业废水处置中，PAM与无机絮凝剂配合运用，可以明显改善出水水质。3提高絮体强度和沉降速率。PAM构成絮体强度高，沉降性能好，从而提高固液分别速率，有利于污泥脱水。4循环冷却系统的防腐与防垢。PAM可大大降低无机絮凝剂的用量，从而防止无机物质在设备外表的堆积，减缓设备的腐蚀与结垢。3、影响混凝的主要要素 混凝表示整个凝聚和絮凝过程。“凝聚是指胶体的脱稳阶段，而“絮凝是指胶体脱稳后结成大颗粒絮体的阶段。 水处置中的混凝景象比较复杂，不同种类的絮凝剂以及不同水质条件，其混凝机理有所不同。当前比较一致的看法是絮凝剂对水中的胶体粒子的作用有三种：电性中和、吸附架桥和网捕卷扫

3、作用。这三种作用有时会同时发生，有时仅其中一种或两种机理起作用。 影响絮凝剂作用的要素主要有絮凝剂、分别与工艺方法、混凝工艺等三方面。详细影响要素如下：1水温 首先，絮凝剂水解是放热反响，温度低时絮凝剂水解反响速率慢，温度高时反响速率快，构成的絮体小。其次，温度低的水黏度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度弱，碰撞时机减少，不适宜于胶体脱稳凝聚，同时水的黏度大时水的剪切力增大，影响絮体的生长。 要获得好的混凝效果需有适宜的温度范围。2PH值 水的PH值对胶体颗粒外表电荷的电位、絮凝剂的性质和作用皆有很大影响。其影响程度视絮凝剂种类而异。 无机絮凝剂受PH值影响较大。如用硫酸铝去除水中的浊度时，最正确

4、的PH值范围在6.57.5，用于除色时，PH值在4.55。用Fe3+ 盐时，最正确PH值范围在6.08.4；假设用FeSO4，只需在PH8.5和水中有足够溶解氧时，才干迅速构成Fe3+，这就使设备和操作比较复杂，为此，常采用加氯氧化的方法。在铝盐和铁盐的水解过程中不断产生H+，必然会降低水的PH。要使PH值坚持在最正确范围内，当原水中碱度缺乏或混凝剂投加量较大时，需加适当的碱性物质如石灰或重碳酸钠等与其中和。有机高分子絮凝剂受PH值的影响较小。见表1。表1：不同离子型有机高分子絮凝剂的运用范围离子型适宜PH条件适宜的分散物质处置效果运用阳离子型强酸性至中性有机质胶体提高脱水过滤性能，提高廓清性

5、生活污水、含油废水、食品工业废水等阴离子型中性至碱性无机质促进沉降利于过滤选矿、洗煤、钻井泥浆、纸浆废水等两性离子型酸性至碱性富含有机质胶体高脱水高过滤性能污泥脱水等非离子型弱酸性至弱碱性无机质、无机有机混合体系促进沉降利于过滤选矿、造纸纸浆废水3搅拌速率和时间 通常，搅拌速率以4080r/min和搅拌时间以24min为宜。搅拌速率过慢和搅拌时间过短，絮凝剂分散不均匀，不能与分散颗粒充分接触和对后者的捕集；搅拌速率过快和搅拌时间过长，将使大颗粒破碎。这两种情况都利于絮凝。4水中悬浮物成分和浓度 水中杂质的成分、性质和浓度对混凝效果有明显的影响。如水中存在二价以上的正离子，有利于紧缩胶体颗粒的双

6、电层；假设水中以含黏土类杂质为主，需求的混凝剂量那么较少；假设废水中含有大量的有机物时，对胶体有维护作用， 需求投加更多的混凝剂才会有好的混凝效果。水中杂质颗粒级越单一均匀和越细小，帽越不利于沉降；大小不一的颗粒集成的矾花越密实，沉降性能越好。水中杂质的浓度过低，将不利于颗粒间的碰撞而影响凝聚，在这种情况下需投加高分子助凝剂，或投加矿物颗粒以添加凝结中心等，以提高混凝效果。5无机絮凝剂和有机絮凝剂的复合运用 运用复合絮凝剂的益处是总本钱降低和处置效果好，可以获得大的絮体，快的絮凝速率和低浊度的水质。对于较高浊度的原水和含油废水，先投加无机絮凝剂而后投加有机絮凝剂，有优秀的去浊和除油效果。二、P

7、AM在给水处置中的运用1、给水处置工艺概述 任何水源的水都含有杂质，一是自然过程产生的杂质；二是人为要素即工业废水及生活污水的污染。这些杂质按尺寸大小可分为悬浮物、胶体和溶解物。悬浮物和胶体是饮用水处置主要去除对象，粒径大于0.1mm的泥沙能在水中很快自行下沉较易去除，而粒径较小的悬浮物和胶体，需投加絮凝剂去除。 给水处置是经过必要的处置方法去除水中的杂质，使之符合生活饮用水或工业用水的水质规范。 饮用水常见处置工艺：廓清、消毒，除臭、除味，除铁、除锰、除氟，软化，淡化、除盐，预处置和深度处置。 廓清工艺通常包括混凝、沉淀和过滤，处置水中的悬浮物有胶体杂质。工业用水要求不高，可以不用过滤 消毒

8、的作用使水中致病微生物失去活性。当前我国采用的消毒剂主要是氯。也有用漂白粉、二氧化氯、次氯酸钠等，在国外常用臭氧，在消毒的同时可以去除水中的部分有机物。 “混凝沉淀过滤消毒是生活饮用水的不常规处置工艺。2、PAM在给水中的投加方式及投加量 PAM在给水处置中溶解条件：温度50-60、搅拌速率为60r/min； 留意：采用机械振动筛网10目投料，防止产生“大团块状、“鱼眼状难溶颗粒。特别应留意的是在溶解搅拌及保送投加系统中，采用塑料、搪瓷、铝、不锈钢等资料，防止与铁接触。 投加方式：在水中SS超越50mg/L的时节，PAM在一级处置构筑物之间投加；当悬浮物较少，在滤池前投加。在水中投加絮凝剂和助

9、凝剂的时间间隔普通为14min，水温、浊度越低、色度越高，时间间隔应越长。 PAM投加量 根据不同的水源水质和净水工艺特点，经过实验来确定。 表二PAM在给水中的投加量水质条件PAM投加量mg/L 絮凝剂投加量mg/L过滤助剂投加量mg/L普通情况0.10.30.550.030.3浊水期浊度500-1000NTU0.010.05枯水期有机物污染较重0.050.33、不同给水水质的处置 PAM可去除水中的悬浮颗粒、无机物和有机物，适用于处置不同浊度的水，是目前运用量大、运用范围广的有机絮凝剂与助凝剂。 在控制PAM的质量和用量前提下，它用于饮用水是平安的，处置后水质符合大多数国家的饮用水规范。1

10、低浊度水的处置 低温低浊度水中有机物占的比例大。 单投入硫酸铝或PAC，上清液的浊度均随絮凝剂投加量的添加而下降，但在到达一定值后，浊度趋于上升，构成的絮体构造松散、轻飘，难于沉淀，处置效果差。投加PAM做助凝后，絮体体积增大，密度添加，沉降速率加快，沉淀才干迅速提高，出水浊度在为降低。当PAM参与量过多，上清液的浊度趋于上升，这是发生了胶体维护景象。 参与PAC的同时，参与不同量的PAM进展混凝沉淀，可加快去浊速率。当PAM用量到达0.03mg/L时，沉淀时间缩短一半，PAC投加量减少22%。 PAM的参与可使净水设备在超负荷运转时，在确保水质的根底上同时提高供水量，提高设备的利用率，降低本

11、钱。2高浊度水处置 无机絮凝剂和有机絮凝剂复合处置高浊度的水的混凝效果优于单独处置，且絮凝剂的投药顺序对混凝效果和再稳作用有影响，以先加无机絮凝剂，再加有机絮凝剂的效果更佳。 复合运用时，无机絮凝剂用量仅为单独运用时的1/4 1/2，而参与的有机絮凝剂PAM仅为单独运用无机絮凝剂的1/401/20。总本钱比单独运用时明显降低。 比较PAM三氯化铁、PAMPAC、PAM硫酸铝、PAM淀粉等复合絮凝剂对高浊度水的絮凝效果，PAMPAC效果最正确。3有机物的去除 PAM作为助凝剂，与PAC共同作用可以去除合成有机物，如杀虫剂多果定。4无机物及重金属的去除 PAM可以去除水中的无机物。用PAM固定反硝

12、化菌可用于去除饮用水的硝酸盐。在进水无磷的情况下，硝酸盐快速转化成亚硝酸盐，但反硝化过程并不理想。 在进水中参与磷酸盐后，反硝化效果非常显著，出水中硝酸盐与亚硝酸盐均低于0.5mg/L，总氮去除率为95 100%。 PAM去除水中的重金属离子，如纤维素接枝PAM对汞有很好的选择吸附性。5在给水处置中的毒性问题 絮凝剂的不平安性主要来自：药剂本身的毒性；商品药剂中杂质的毒性；在水处置过程中药剂的化学反响产物的毒性。 无机混凝剂的毒性普通属于商品药剂中杂质。但是铝盐对人体、水生物和植物表现出毒性，能引起人的铝性脑病和骨病等铝中毒病症。因此对铝盐混凝剂在水中残留量有严厉的限制，世界卫生组织、我国为0

13、.2mg/L，美国为0.05mg/L。铁盐混凝剂的限制主要针对其所含重金属含量。 PAM及其水解物是无毒的，但残留的单体丙烯酰胺是毒性物质，用于水处置时对其在水中的残留晴更严厉的限制：饮用水处置0.05%,污水处置 0.2%。三、PAM在污水处置中的运用 PAM在污水处置中的常见工艺：废水 预处置 混凝 后处置。预处置工艺通常包括吸附、过滤等。后处置工艺根据污水性质的不同，可采用氧化、生物处置、气浮等。 PH值对废水处置的絮凝效果有着极大的影响。1能改动固体外表电性和双电层的厚度，从而影响PAM的固体物吸附；2它能改动絮凝剂分子链的外形。普通情况下，NPAM适用PH为16，APAM的PH值61

14、0，CPAM的PH值1 10。 废水悬浮物含量会直接影响到絮凝剂的用量和絮凝效果。过大会使絮体自在沉降受阻，过小使得粒子的碰撞时机减少，影响絮体构成。对于悬浮物含量极少的废水可思索从沉淀池底回流或外加易沉固体粒子来添加固液比。 温度对废水絮凝效果的影响比较复杂。温度升高，液体的黏度和密度下降，对絮体的沉降有利。但温度过高，会影响PAM在颗粒外表的吸附。1、对含金属废水的处置 对含金属废水，PAM常与聚合硫酸铁、PAC等无机絮凝剂复合运用。1含铬废水 图一：含Cr6+废水处置流程 PAM 硬脂酸钠 助滤剂 氢氧化物 铬鞣剂 上清液去综合污水处置厂 废铬鞣液预处置复合沉淀剂配制酸化沉淀反响 电镀废

15、水中铬以Cr3+和Cr6+的方式存在。其中Cr6+比Cr3+毒性大100倍，对皮肤有刺激作用，长期摄入会引起肉瘤和扁平上皮癌等。我国规定的废水排放规范0.5mg/L。 在碱性条件下用Fe2+ PAM复合絮凝剂处置电镀废水中的Cr6+ ，工艺简单、费用低，效果好。 复合沉淀剂配制比例 氢氧化物：硬脂酸钠：PAM：助滤剂为97%：2%：0.6%：0.4%。用于处置废铬鞣液，效果良好。2含镍废水 铝型材加工产生的含F-、Ni2+酸性废水，采用CaOH2做沉淀剂，经过化学沉淀法和控制废水PH，投加PAC、PAM，经沉淀分别出有害物。氟去除率33%，Ni 99%。 以PAM为助凝剂，采用聚合硫酸铁中和法

16、处置镍电解废水。最正确工艺条件：PH9.0，聚合硫酸铁用量为镍含量的2倍，PAM为4mg/L。3含铅废水 PAM作为絮凝剂在PH9. 2 9.5条件下对蓄电池厂废水中铅进展治理。4含铜废水 APAM与其他药剂如二乙基二硫代氨基甲酸钠配合运用，可有效处置含铜电镀废水。后者作为吸收剂与含铜废水反响后，经氢氧化钠调理PH至1011.5，再投加聚合硫酸铁与APAM，絮凝反响后进展廓清排出，出水中铜的含量低于0.5mg/L。2、有机废水的处置 普通以为，有机絮凝剂对有机废水的絮凝效果较好，但不同种类的絮凝剂、不同操作长期坚持下，絮凝效果也有差别。1制药废水 抗生素废水是严重污染环境、较难治理的医药废水。

17、 I、某庆大霉素废水处置 工艺：废水 吸附 过滤 混凝 氧化 中和 出水 原水：PH4.8，COD26500mg/L，BOD4920mg/L，色度500，SS12000mg/L。 加药：在PH值8时，PAC、CPAM用量分别为400mg/L、10mg/L，混凝后的废水再经双氧水亚铁盐紫外线处置，当PH3时，采取三次投加方式参与2.4g/L双氧水，紫外灯照射6小时，到达排放规范。 II、四环素废水生化前预处置 原水：排量1500m3/d，PH7，COD5000mg/L，SS1290mg/L，色度875。 加药：15mg/LPAM，3000mg/L硫酸亚铁，COD去除率到达75%。 2含油废水 含

18、油高的餐饮废水，硫酸铝钾与PAM复合运用，最正确投药量为1g/L，PH为9。 工业含油废水，可采用化学混凝法进展治理。详细混凝工艺如下 图二：含油废水混凝工艺流程 氯化钙 PAC 氢氧化钙 PAM 废水 排放 破乳反响调理絮凝沉降3食品工业废水 以玉米为原料消费淀粉时消费废水。其COD2300-3200mg/L，SS450-650mg/L，氨氮45-65mg/L，PH4-4.8。常用生化法。也可采用氢氧化钙、PAM分子量约300万进展处置，PAM运用量：废水：PAM溶液0.1%)=1000:(15-20)。 酿酒厂废水，其COD和BOD动摇较大，采用硫酸铝-PAM法。参与300mg/L硫酸铝，

19、4.8mg/LPAM，BOD及COD降低60%以上。 酵母消费废水是用甘蔗糖蜜发酵消费酵母过程中产生的废水，其COD30000-80000mg/L，BOD15000-35000mg/L，还含有高浓度的硫酸盐可达3000mg/L。采用水解酸化-生物接触氧化-混凝法处置，生化出水后用PAC或聚合硫酸铁，PAM做助凝剂进展混凝处置。4化工工业废水 白粉的消费在我国主要以硫酸法为主，其消费过钛程会产生大量的酸性废水，可采用PAC-PAM絮凝法处置，也可用硫酸铝替代PAC。 乳胶漆消费过程中无工艺废水产生，但在改换种类和清洗设备时需求大量水冲洗，普通每吨产品有2-3吨洗涤废水，其中含有乳液、颜料、助剂和

20、苯乙烯单体等，COD7000-15000mg/L，PH6-7，色度512-2048，SS浓度也很高。采用凝聚-加压气浮-煤渣、黄沙吸附过滤法，可选用硫酸铝或PAC、PAM混凝。 T105用于原油开采的外表活性剂废水，采用PAC-APAM复配PAC200mg/L，APAM10-20mg/L。5农药废水 乐果属有机磷类农药，其消费废水呈乳白色至淡红色，PH2.5-12.5，COD16000-25000mg/L，总磷浓度800-2000mg/L，有机磷占40%-60%。采用氢氧化钙-PAC-PAM混凝工艺，PAM用量0.01mg/L，搅拌速率300r/min，搅拌时间40min，PH10-13。6印

21、染废水 印染污水的主要污染物为浆料、助剂和水不溶性染料。 阳离子染料废水，采用复合改性膨润土-PAM，脱色率可达99.9%； 含磺酸基的萘系、蒽系或其衍生物染料及中间体，采用硫酸亚铁或聚合硫酸铁-PAM，在碱性条件下PH12时，有良好的脱色效果。7其他废水 制革废水特点是碱性大，色度深，耗氧量高，悬浮物多，且含有大量的Cr3+、Cr6+等。常采用硫酸亚铁或聚合硫酸铁-PAM来处置鞣革废水。 屠宰废水，采用硫酸亚铁或聚合硫酸铁 -PAM法，对氮磷有很好的去除效果，且可减少污泥排放量。 渣滓渗滤液，采用石灰-PAM法，渗滤液中的氮磷含量大大降低。3、无机废水的处置1含氟废水 含氟废水的处置方法主要

22、有混凝沉淀法、电渗析法及离子交换法。在混凝法中，经常利用PAM强化除氟效果。 稀土湿化冶炼废水中含氟以HF、NaF方式存在700-1000mg/L，SO42-20000mg/L，Na+8500mg/L，PH1-1.5。采用氢氧化钙-氯化钙-PAC-PAM混凝法，可将氟含量降至10mg/L以下。 铝型材工业含氟废水，采用氢氧化钙-PAC-PAM混凝法，可将氟浓度从200mg/L降至4mg/L，PAM用量为3-8 mg/L。 普钙消费废水，采用氢氧化钙-APAM处置较为理想。 对于含氟化工废水，也可以用电石渣-PAM进展处置。2钢铁冶炼废水 在转炉炼钢工艺中产生大量除尘水，SS为2-20g/L，P

23、H9-12。国内的炼钢厂多将除尘水处置后循环运用，以降低费用。为防止系统出现结垢和腐蚀景象，普通选用PAM为絮凝剂，采用废水 混合 反响 沉淀工艺。3煤泥水 煤泥水是湿法选煤产生的，含有大量的煤泥和泥沙，是煤炭工业的主要污染源和煤炭损失源之一。常采用电石渣-PAM混凝法处置。 对于高浓度的煤泥水，用氢氧化钙、电石渣及氯化钙-PAM混凝，能获得理想效果。可将原水SS60000-80000mg/L降至100mg/L以下，COD25000-30000mg/L降至60mg/L以下。4其他无机废水 煤气洗涤水在回用过程中腐蚀和结垢趋势较强，主要是由于悬浮物、油、硫等含量较高。投加CPAM可以除去煤气洗涤

24、水中的悬浮物和油，加锰盐作催化剂进展曝气氧化可以脱硫、酚和氰。 硫酸废水，加APAM，可降低SS含量，减少含砷废渣的产生。 玻璃消费废水中的细小玻璃颗粒，可用CPAM来去除。工程运用：同步吸附-混凝-氧化法处置理染色废水 当废水中含有多种性质各异的染料和助剂，特别是含有大量阳离子染料和阴离子染料时，常规的混凝-生化法处置效果极差，COD去除率仅为25%-40%，出水色度高达200-500倍。 同步吸附-混凝-氧化法处置理染色废水，其特点是吸附剂、絮凝剂PAC、PAM和氧化剂次氯酸钠依次参与同一个反响池，利用空气曝气进展搅拌。假设废水处置的结果不理想，可以利用循环水池将其前往反响池重新处置。其中

25、絮凝剂在吸附剂投入后30-40min再投入。 图三：染色废水处置工艺流程 紧缩空气 药剂 原水 排水格栅集水池反响池斜管沉淀池处置水水池循环水池沉淀物槽四、PAM在污泥处置中的运用 在污水处置过程中，会产生大量的污泥，其数量约占处置水量的0.3%-0.5%，污泥中含有大量的有毒物质如寄生虫、病原微生物、细菌、合成有机物、重金属等、植物营养素、有机物和水分。正常情况下，污水厂的污泥含水率约为97%，经浓缩后，含水率可降至95%-97% 污泥处置的目的：1使污水处置厂可以正常运转，确保污水处置效果；2使有毒物质得到妥善处置或利用；3使容易腐化发臭的有机物得到稳定处置；4使有用物质得到综合利用，变害为利。 常见污泥处置工艺：污泥 浓缩 消化 机械脱水 枯燥熄灭。 化学调理法是在污泥中投加絮凝剂、助凝剂等使污泥凝聚，提高脱水性能。1、给水污泥处置 给水厂在消费大量生活用水时，也产生大量的废水，主要来源于沉淀池的排泥水和滤池的反冲洗水。 给水厂的污泥主要源于从原水中去除的有机物、无机物、重金属等杂质及水处置过程中投加的 絮凝剂，污泥的BOD与COD比值小，无机物占污泥的绝大部分。 絮凝剂的种类和投加量对给水厂的污泥的数量和性质有很大影响。在欧美已有相当数量的给水厂采用PAM，部分或全部替代铝盐等无机絮凝剂。 给水厂沉淀