聚丙烯酰胺用于自来水絮凝

作用原理

电荷中和：自来水水源中常含有带负电荷的悬浮颗粒，如泥沙、黏土微粒等。阳离子型聚丙烯酰胺带有正电荷，能够与这些带负电的颗粒相互吸引。当聚丙烯酰胺分子接近颗粒时，其正电荷与颗粒表面的负电荷发生中和，使颗粒之间的静电斥力减小，从而有利于颗粒的聚集。

吸附架桥：聚丙烯酰胺分子链很长，有大量的活性基团。这些分子链可以同时吸附多个悬浮颗粒，就像 “桥梁” 一样将颗粒连接在一起，促使它们形成较大的絮体。例如，在处理含有藻类等微生物的地表水时，聚丙烯酰胺能够吸附在藻类细胞表面，将众多藻类连接起来，形成容易沉降的絮体。

优势

高效性：聚丙烯酰胺的絮凝效果显著，能够在较低的投加量下实现良好的絮凝效果。一般相比于传统的无机絮凝剂，其用量可以减少很多。例如，在处理同样浊度的原水时，聚丙烯酰胺的投加量仅为无机絮凝剂的几分之一，这不仅降低了处理成本，还减少了药剂在水中的残留量。

适应性强：可以适应不同水质条件。无论是浑浊度较高的河水、湖水，还是含有一定有机物的水库水等，聚丙烯酰胺都能发挥较好的絮凝作用。对于含有少量重金属离子或溶解性有机物的自来水水源，聚丙烯酰胺还可以通过络合等作用，在一定程度上辅助去除这些杂质。

形成絮体的特性好：聚丙烯酰胺形成的絮体较大，且结构紧密、沉降速度快。这样可以有效缩短沉淀时间，提高自来水厂的水处理效率。例如，在快速沉淀池中，使用聚丙烯酰胺絮凝后的絮体能够迅速沉降到底部，减少了在沉淀池中停留的时间，从而提高了整个自来水处理流程的通量。

使用注意事项

选型：要根据自来水水源的水质特点选择合适类型的聚丙烯酰胺。如果水中主要是无机悬浮颗粒，阳离子型聚丙烯酰胺比较合适；如果含有较多有机物或胶体，阴离子型或非离子型聚丙烯酰胺效果更好。而且不同分子量的聚丙烯酰胺絮凝效果也不同，一般分子量较高的在架桥吸附方面更具优势，但具体也要结合实际水质来选择。

投加量：投加量需要严格控制。投加量过少，絮凝效果不明显；投加量过多，会导致水中聚丙烯酰胺残留量过高，一方面浪费药剂，另一方面会对水质产生不良影响，如使水的粘度增加、影响后续消毒等工艺。需要通过小试和中试来确定投加量，并且在实际运行过程中根据水质的变化适时调整。

溶解条件：聚丙烯酰胺需要充分溶解后才能发挥絮凝效果。溶解时要注意控制水温、搅拌速度等条件。水温一般在常温（20 - 30℃）左右比较合适，搅拌速度不能过快，以免破坏分子链结构。采用低速搅拌（如 100 - 300 转 / 分钟），搅拌时间根据产品型号和溶解量而定，一般需要 30 - 60 分钟，以确保聚丙烯酰胺完全溶解成均匀的溶液后再投加到水中。

与其他药剂配合使用

与无机絮凝剂配合：在自来水处理中，聚丙烯酰胺常常与无机絮凝剂如聚合氯化铝（PAC）配合使用。先使用无机絮凝剂使水中的悬浮颗粒初步凝聚，利用其电荷中和能力和快速凝聚的特点，然后再加入聚丙烯酰胺进行吸附架桥，形成更大、更易于沉降的絮体。这种协同作用可以提高絮凝效果，降低药剂的总成本。例如，先投加适量的 PAC，使水中的大部分泥沙颗粒初步聚集，然后加入少量的聚丙烯酰胺，将这些初步聚集的颗粒进一步连接成大絮体，提高沉淀效率。

与消毒剂配合：絮凝后的水需要进行消毒处理。聚丙烯酰胺的使用不会影响后续消毒剂（如氯气、二氧化氯等）的消毒效果，并且在一定程度上，通过去除水中的悬浮杂质和部分有机物，还可以为消毒创造更好的条件。因为水中的悬浮颗粒和有机物会消耗消毒剂，或者包裹细菌等微生物，影响消毒的彻底性。通过絮凝去除这些杂质后，消毒剂能够更有效地杀灭水中的致病微生物。