聚丙烯酰胺对污水主要有以下作用:
一、絮凝沉淀
去除悬浮物:
污水中常含有大量的悬浮物,如泥沙、黏土、有机物颗粒等。聚丙烯酰胺通过电中和及吸附架桥作用,使这些细小的悬浮物聚集形成较大的絮团。这些絮团比表面积减小,在重力作用下更易沉淀,从而快速从水中分离出来。例如,在城市污水处理厂的初沉池中,加入聚丙烯酰胺后,能有效去除大部分悬浮物,使污水的浊度明显降低。
对于一些工业污水中的高浓度悬浮物,聚丙烯酰胺的絮凝效果尤为显著。如在矿山废水处理中,可快速沉淀矿石颗粒和尾矿残渣,净化水质,便于后续处理和回用。
去除胶体物质:
污水中的胶体物质由于颗粒小、表面带有电荷,稳定地分散在水中,难以自然沉淀。聚丙烯酰胺能够中和胶体颗粒的电荷,破坏其稳定性,使其相互聚集形成较大的颗粒,进而沉淀下来。例如,在印染废水处理中,聚丙烯酰胺可以有效地去除染料胶体,降低废水的色度和化学需氧量(COD)。
在造纸废水处理中,也能去除其中的木质素、纤维素等胶体物质,提高出水水质。
二、污泥脱水
增强污泥脱水性能:
污水处理过程中产生的污泥含有大量水分,直接处理难度大且成本高。聚丙烯酰胺作为污泥脱水剂,能够与污泥颗粒相互作用,使污泥形成紧密的絮团结构,增强污泥的可压缩性和脱水性。经过聚丙烯酰胺处理后的污泥,在压滤机等设备的作用下,能快速脱去大部分水分,降低污泥的体积和重量,便于后续的运输和处置。
例如,在城市污水处理厂的污泥处理系统中,加入适量的聚丙烯酰胺可以将污泥的含水率从 90% 以上降低到 70% 左右,大大减少了污泥的体积和运输成本。
提高脱水设备效率:
聚丙烯酰胺的使用可以改善污泥的脱水性能,减少脱水设备的堵塞和磨损,提高设备的运行效率和使用寿命。例如,在带式压滤机和离心脱水机中,使用聚丙烯酰胺可以使污泥均匀地分布在滤带上或在离心机中快速分离,避免设备堵塞,保证连续稳定运行。
三、去除有机物和重金属
吸附有机物:
聚丙烯酰胺的分子链上含有大量的活性基团,可以通过物理吸附和化学吸附作用吸附污水中的有机物。对于一些难降解的有机污染物,如芳香族化合物、农药、抗生素等,聚丙烯酰胺的吸附作用可以在一定程度上降低其浓度,提高污水的可生化性,为后续的生物处理创造有利条件。
例如,在制药废水处理中,聚丙烯酰胺可以吸附部分残留的药物成分,降低废水的毒性和处理难度。
螯合重金属离子:
对于含有重金属离子的污水,聚丙烯酰胺可以通过与重金属离子形成螯合物的方式,将其固定在絮团中,从而实现重金属的去除。例如,在电镀废水处理中,聚丙烯酰胺可以有效地去除铜、锌、镍等重金属离子,使出水达到排放标准。
聚丙烯酰胺在污水处理中发挥着重要的作用,通过絮凝沉淀、污泥脱水以及去除有机物和重金属等多种方式,有效地改善了污水的水质。