聚丙烯酰胺和明矾可以复配使用,并且在许多领域能发挥出较好的协同效果。
在水处理中的应用原理:
明矾的作用原理:明矾(十二水合硫酸铝钾)在水中会发生水解反应,生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝胶体带有正电荷,可以吸附水中带负电荷的悬浮颗粒,如泥沙、有机物胶体等,通过电荷中和以及吸附架桥的方式使这些颗粒凝聚沉淀,从而达到净化水质的目的。
聚丙烯酰胺的作用原理:聚丙烯酰胺是一种高分子聚合物,分子链上带有大量的活性基团。它可以通过吸附架桥作用,将水中的悬浮颗粒连接在一起,形成较大的絮体结构,加速颗粒的沉降。其作用不受颗粒电荷性质的限制,对于已经被明矾部分凝聚的颗粒,能进一步增强絮凝效果。
复配优势和效果:当两者复配时,可以发挥协同作用。明矾先初步凝聚水中的杂质,聚丙烯酰胺再进一步将这些杂质聚集成更大、更紧密的絮体。这样可以大大提高絮凝效率,减少药剂的使用量。例如,在处理高浊度的河水时,单独使用明矾,需要较大的投加量才能使河水的浊度降低到一定程度;单独使用聚丙烯酰胺,虽然絮凝效果好,但成本相对较高。而将两者复配后,在保证相同水质净化效果的情况下,药剂总使用量可以减少 30% - 50% 左右,同时处理后的水的浊度可以降低到更低的水平,能够有效去除水中 90% 以上的悬浮物。
在造纸工业中的应用原理:明矾的作用原理:在造纸过程中,明矾主要用于纸张的施胶。它可以和纸张中的纤维素等成分发生反应,形成一层保护膜,从而提高纸张的抗水性。同时,明矾水解产生的氢氧化铝胶体也可以吸附纸张中的一些细小纤维和填料,起到一定的助留助滤作用。
聚丙烯酰胺的作用原理:聚丙烯酰胺在造纸工业中主要用于增强纸张的强度和助留助滤。它可以通过吸附在纸张纤维上,增加纤维之间的相互作用力,从而提高纸张的强度。同时,它的吸附架桥作用可以帮助纸张纤维和填料更好地保留在纸张成型过程中,减少纤维和填料的流失。
复配优势和效果:两者复配可以提高纸张的质量和生产效率。明矾和聚丙烯酰胺协同作用,可以更好地保留纸张中的纤维和填料,使纸张的灰分含量增加,提高纸张的强度和匀度。例如,在生产包装用纸时,复配使用明矾和聚丙烯酰胺后,纸张的破裂强度可以提高 15% - 20%,纸张的定量稳定性也更好,能够有效减少纸张在生产过程中的质量波动,提高产品的合格率。
在印染废水处理中的应用原理:明矾的作用原理:印染废水含有大量的染料、助剂和悬浮杂质。明矾水解产生的氢氧化铝胶体可以吸附印染废水中带负电荷的染料胶体和悬浮颗粒,进行初步的凝聚处理。
聚丙烯酰胺的作用原理:聚丙烯酰胺能够对已经被明矾凝聚的颗粒进行进一步的絮凝,将这些颗粒连接成更大的絮体,便于后续的沉淀或过滤处理。同时,它对一些难以被明矾吸附的细小染料分子也有一定的吸附作用。
复配优势和效果:复配使用可以提高印染废水的处理效果。例如,对于色度较高、悬浮物较多的印染废水,单独使用明矾处理后,废水的色度去除率只有 40% - 50%,悬浮物去除率为 60% - 70%;单独使用聚丙烯酰胺,色度去除率为 50% - 60%,悬浮物去除率为 70% - 80%。而将两者复配后,色度去除率可以提高到 70% - 80%,悬浮物去除率可以达到 90% 以上,能够有效改善印染废水的水质,降低对环境的污染。
在复配使用时,需要注意两者的投加顺序和投加量。一般先加入明矾进行初步凝聚,然后再加入聚丙烯酰胺进行絮凝效果较好。同时,投加量需要根据具体的水质、处理要求等因素进行试验确定,以达到处理效果。