聚丙烯酰胺是一种助凝剂。
助凝作用原理
强化絮凝效果:在水处理过程中,当单独使用混凝剂(如聚合氯化铝、硫酸铝等)时,只能使水中的悬浮颗粒初步脱稳。而聚丙烯酰胺可以通过其长分子链的架桥作用,进一步使已经脱稳的颗粒相互聚集,形成更大、更易于沉降的絮体。例如,聚合氯化铝水解产生的胶体可以吸附水中悬浮颗粒,使其表面电荷被中和而脱稳,此时加入聚丙烯酰胺,它的分子链能在这些颗粒之间架桥,将多个颗粒连接在一起,就像用绳子把分散的颗粒捆绑起来一样,大大增强了絮凝效果。
提高沉降速度:聚丙烯酰胺形成的絮体结构比较紧密,而且絮体的大小相对均匀。这使得絮体在水中的沉降速度加快,能够更有效地实现固液分离。与仅使用混凝剂相比,添加聚丙烯酰胺后,沉降时间可以大大缩短。例如,在处理一些高浊度的河水时,只使用混凝剂需要较长时间才能使泥沙颗粒沉降,而加入聚丙烯酰胺后,泥沙絮体的沉降速度明显提高,有助于提高水处理的效率。
适应复杂水质条件:对于含有多种类型悬浮颗粒(如既有带正电的颗粒,又有带负电的颗粒,还有胶体物质)的复杂水质,聚丙烯酰胺作为助凝剂可以发挥很好的适应性。它可以同时与不同性质的颗粒相互作用,因为其有多种类型(阴离子型、阳离子型和非离子型)可供选择,并且不同类型的聚丙烯酰胺可以根据水质的具体情况(如 pH 值、离子强度等)来调节絮凝过程,更好地协助混凝剂完成絮凝沉降。
在实际应用中的体现污水处理方面:在生活污水和工业废水处理的混凝沉淀环节,聚丙烯酰胺常常作为助凝剂与其他混凝剂配合使用。例如,在处理印染废水时,先加入聚合硫酸铁等混凝剂使染料颗粒和一些悬浮物初步脱稳,然后再加入聚丙烯酰胺,使已经脱稳的颗粒快速絮凝沉降,有效去除废水中的色度和悬浮物,提高污水的净化效果。
给水处理方面:在自来水厂的原水净化过程中,当原水的浊度较高或者含有藻类等难以处理的物质时,聚丙烯酰胺与聚合氯化铝等常用的混凝剂配合使用,能够提高混凝沉淀的效率,保证出厂水的水质符合饮用水标准。例如,在处理含有蓝藻的湖泊水作为饮用水源时,聚丙烯酰胺可以协助混凝剂将藻类细胞聚集沉降,防止藻类对后续水处理工艺(如过滤、消毒等)造成干扰。