协同絮凝作用
电荷中和与吸附架桥:硫酸铝在水中会发生水解反应,产生铝离子(Al³⁺)和氢氧化铝胶体。铝离子带有正电荷,可以中和水中悬浮颗粒和胶体粒子表面的负电荷。聚丙烯酰胺(PAM)是一种高分子聚合物,其分子链上的活性基团能够吸附在颗粒表面。当两者同时使用时,硫酸铝先进行电荷中和,使颗粒脱稳,然后 PAM 的长链分子通过吸附架桥作用将这些已经脱稳的颗粒连接起来,形成更大的絮凝体。
增强絮凝效果:这种协同作用能够更有效地去除水中的悬浮物、胶体和部分溶解性有机物。例如,在处理造纸工业废水时,单独使用硫酸铝可以使悬浮物去除率达到一定程度,但同时加入适量的聚丙烯酰胺后,悬浮物去除率可以进一步提高,有时可从 60% 左右提升到 90% 以上。
对水质的改善作用降低浊度和色度:对于含有泥沙、染料等杂质的污水,硫酸铝 - 聚丙烯酰胺组合能够显著降低水的浊度和色度。硫酸铝的水解产物氢氧化铝胶体可以吸附水中的有色物质,PAM 则有助于将这些吸附了杂质的胶体和颗粒沉淀下来。例如,在印染废水处理中,该组合可以使废水的色度从几百倍降低到几十倍,大大改善了水质外观。
去除部分重金属和有机物:硫酸铝水解产生的铝离子会与水中的重金属离子发生沉淀反应,同时 PAM 可以通过吸附作用去除部分溶解性有机物。例如,在电镀废水处理中,这种组合可以帮助沉淀重金属离子,并且对废水中的有机添加剂也有一定的去除作用,降低废水的化学需氧量(COD)。
适用范围和注意事项适用范围广:这种组合适用于多种类型的污水,包括生活污水、工业废水(如造纸、印染、电镀等行业)和受污染的地表水。不同的污水性质可以通过调整硫酸铝和聚丙烯酰胺的投加量来达到更好处理效果。
投加顺序和比例:一般先加入硫酸铝进行电荷中和,然后再加入聚丙烯酰胺进行吸附架桥。投加比例需要根据污水的性质、污染物浓度等因素进行实验确定。如果硫酸铝投加过多,会导致水的 pH 值下降过多,影响后续处理;PAM 投加过多则出现 “胶体保护” 现象,影响絮凝效果。
pH 值影响:硫酸铝的水解和絮凝效果受 pH 值影响较大,其在 pH 值为 6 - 7 左右时效果较好。聚丙烯酰胺的性能也会受到 pH 值的一定影响。在实际应用中,需要考虑污水的初始 pH 值,必要时进行 pH 值调节,以确保硫酸铝 - 聚丙烯酰胺组合发挥处理效果。