污水处理药剂--PAC和PAM的区别

作者:管理员       发布时间:2025-01-21 15:40:27 联系电话: 浏览次数:33

一、名称
PAC:聚合氯化铝(PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。
PAM:聚丙烯酰胺(PAM),俗称絮凝剂或凝聚剂,属于混凝剂。
二、成分
(一)PAC:一种无机高分子混凝剂,由氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
1.分子式:[AL2(0H)nCl6-n]m,其中n为1~5的任何整数,m为聚合度,即链节的的数目,m的值不大于10。
2.混凝效果影响因素:其中的0H和AL的比值(n值大小)有密切关系,通常用碱化度表示,碱化度B=[OH]/(3[AL])X100%。B要求在40~60%,适宜的PH范围5-9。
(二)PAM:属于有机高分子聚合物,是由单体丙烯酰胺聚合而成,其分子链上带有大量的酰胺基,化学活性高。
1.平均分子量:从数千到数千万以上,沿键状分子有若干官能基团,在水中可大部分电离,属于高分子电解质
2.效果影响因素:PAM 效果受多因素影响。自身性质上,类型、分子量、水解度关键,如阳离子型适配负电胶体,指标不当则效果差。水质方面,pH 值、水温、杂质干扰大,不适宜就降低絮凝效果。使用时,溶解方式、时间、投加量不合理,会致溶解不佳、投加失衡,影响使用效果 。
二、作用原理
(一)PAC:
1.原理:通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀,便于分离的大颗粒沉淀物。通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体粒子脱稳、聚集、絮凝、混凝,沉淀达到净化处理效果。简单来说,就是让小颗粒的污染物聚集在一起,形成大颗粒。
2.机理:这些类型的聚合氯化铝水溶性比较好,在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化最终生成[A[2(0H)3(0H)3]∝↓,从而达到净化目的。
3.优势:在使用聚合氯化铝的时候,不需加其它助凝剂,絮凝体形成快而粗大、活性高、沉淀快、对高浊度水的净化效果明显。
4.等级划分:
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 (二)PAM:
1.原理:主要是依靠分子链上的酰胺基与污染物颗粒表面的活性位点发生吸附作用,使聚合物分子链在颗粒之间形成桥联,从而将多个颗粒聚集在一起,形成更大的絮体,加速沉淀分离。热稳定性好:加热到100℃稳定性良好,但在150℃以上时易分解产中氮气,在分子间发生亚胺化作用而不溶于水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
2.如何选择:
①阳离子、阴离子的PAM分别适用于带阴、阳电荷的污水或污泥。
②生化法产生的活性污泥带有阴电荷,应该使用阳离子型的。
③阴离子PAM用于带有阳电荷污水或污泥,如处理钢铁厂、电镀厂、冶金、洗煤及除尘等污水时的效果较好。
④非离子型的对于阳离子、阴离子都有较好的效果,但是单价很贵,使处理成本增高。
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3.优势:PAM絮凝性强,少量添加即可促使悬浮颗粒沉降;助凝性佳,常与无机絮凝剂配合用于各类水质。同时,它能有效降低流体输送阻力,实现节能;还能在溶液中形成网络结构,用于涂料等行业增稠 。 
 三、絮凝机理
PAC:通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀网捕等作用,使胶体颗粒和悬浮物脱稳、聚集
PAM:酰胺基与污染物颗粒表面活性位点吸附,分子链在颗粒间形成桥联,使颗粒聚集形成大絮体。
四、外观
(一)PAC:
外观根据其含量和制造工艺的不同而有所差异,一般有白色、黄色、黄褐色这三种颜色的聚氯化铝。国标范围内的二氧化铝含量在 27~30 之间的聚合氯化铝多为土黄色到黄色淡黄色的固体粉状。
白色聚合氯化铝
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1、品质最高:因为被称为高纯无铁白色聚合氯化铝,或食品级白色聚合氯化铝,与其它聚氯化铝相比是品质最高产品。
2、主要的原材料是优质的氢氧化铝粉、盐酸。
3、生产工艺:是国内最先进的技术喷雾干燥法。
4、用途:白色聚合氯化铝用于造纸施胶剂,制糖脱色澄清剂、鞣革、医药、化妆品和精密铸造及水处理等多个领域。
黄色聚合氯化铝
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1、原材料:是铝酸钙粉、盐酸、铝矾土,主要用污水处理和饮用水处理方面,如果用于饮用水处理原材料是氢氧化铝粉、盐酸还有稍许的铝酸钙粉。
2、采取的工艺:是板框压滤工艺或喷雾干燥工艺,由于在饮用水的处理国家对重金属方面有着严格的要求,所以不论是原材料还是生产工艺都比棕褐色聚合氯化铝要好。
3、用途:黄色聚合氯化铝一般采用滚筒干燥生产或喷雾塔干燥生产而成,有片状,粉状两种固态形式。
棕褐色聚合氯化铝
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1、原材料:是铝酸钙粉、盐酸、铝矾土还有铁粉。
2、生产工艺:是采用滚筒干燥法,一般主要用于污水处理方面,因为里面添加了铁粉所以颜色呈棕褐色,铁粉添加的越多颜色越深,铁粉如果超过一定的量在某些时候也被称为聚合氯化铝铁,在污水处理发面有着卓越的效果。
(二)PAM:
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外观通常为白色粉末状或无色透明的胶体状。白色粉末,易溶于水,几乎不溶于苯,乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂,聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体,属非危险品,无毒、无腐蚀性,固体PAM有吸湿性,吸湿性随离子度的增加而增加。
分类:根据它可离解基团的特性分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、和非离子型聚丙烯酰胺。
五、投加量
1.PAC:投加量通常较大,一般在几十到几百毫克/升之间,具体投加量需要根据原水水质、处理工艺和处理要求等因素通过试验确定。
2.PAM:投加量相对较小,一般在几到几十毫克/升之间,其具体投加量同样需要根据实际情况进行试验调整。这是因为PAM属于高效絮凝剂,其分子链较长,能够在较低的浓度下发挥良好的絮凝效果。
六、作用
1.PAC:一般当作混凝剂使用,去除水中的悬浮物、胶体、部分有机物以及重金属离子等杂质,降低水的浊度、色度和化学需氧量(COD)等指标。
2.PAM:当作絮凝剂使用,作为助凝剂增强混凝效果,提高絮体沉降速度和密实度;在污泥脱水中作为调理剂,改变污泥物理性质,提高脱水性能。
七、应用场景
1.PAC:在工业废水处理中应用广泛,如钢铁厂废水、电镀厂废水、印染厂废水等,对于去除废水中的重金属离子、悬浮物、色度等有显著效果。在城市污水处理中,PAC可作为预处理药剂,用于去除原水中的泥沙、胶体等杂质,提高后续处理工艺的效率和稳定性。此外,还可用于自来水厂的原水净化,去除水中的藻类、有机物等。
2.PAM:在污水处理中,主要用于污泥脱水环节。通过添加PAM,使污泥中的水分得以分离,形成泥饼,从而降低污泥的含水率,便于后续的运输和处理。在造纸工业中,PAM可用作纸张增强剂,提高纸张的强度和韧性;同时也可用于造纸废水处理,去除废水中的悬浮物和胶体物质。此外,在石油开采领域,PAM作为驱油剂使用,能够提高原油的采收率。
八、配制方法及用量
(一)PAC
配制时无特殊要求,配制溶液的重量比浓度一般为10-20%,应用时的投加量一般在200-300PPM左右(每升水中加入200-300mg的PAC)。
其加药泵流量计中的设定值计算,参见下面计算PAM加药量的方法。
(二)PAM
配制方法
1、粉状产品不能直接投入到污水,使用前必须先将它溶解于水,用其水溶液去处理污水。
2、溶解用水应该是干净水(自来水),不能是污水,常温即可,一般不需要加热。但水温低于5摄氏度时溶解缓慢。如果溶解温度在60摄氏度以上,会使聚合物加快降解,影响其使用效果,并且强酸、强碱、高含盐的水不适于用来配制。
3、聚合物溶液浓度的选择,建议 0.1~0.3%为佳。
4、溶解时应缓慢的将药剂加到旋转的水中,切忌一次性加入,以免影响溶解速度或溶解不 充分堵塞管道。
5、溶解要现用现配,停放时间长会降解,影响使用效果。溶液浓度为 0.1%时非阴离子型聚合物水溶液存放不超过一周,阳离子型聚合物不超过一天。
6、溶液稳定性与浓度有关,越浓的溶液存放时间越长但高浓的溶液不能直接用于水处理,需稀释后再用。
7、铁离子是造成所有聚丙烯酰胺化学降解的催化剂,因此在配制、转移、储存聚丙烯酰胺溶液时要尽量避免铁离子进入。与溶液接触的设备最好用不锈钢、塑料、玻璃钢或表面涂树 脂的碳钢制造。
8、在向废水中投加时,采用低浓度投加,以保证混合均匀。
9、使用时需通过试验确定药剂种类和最佳用量。聚丙烯酰胺的配比浓度为 0.2%步骤如下:
用天平称取 0.8g 的PAM,备用;量取 400ml水注入500ml烧杯中,将烧杯放于电磁搅拌机上,启动搅拌机,将0.8gPAM分批逐次加入烧杯中;搅拌约60分钟,仔细观察溶液状态,待颗粒状及稠团状完全消失时溶液配制完成。
加入量
污水或污泥中加入PAM后要有效混合,混合的时间一般在10-30秒,一般不超过2分钟。
PAM的具体使用量与污水或污泥中的胶体、悬浮物的浓度、性质及处理设备等都有很大的关系,处理污水时的用量一般在3-10PPM之内,既每吨水加入3-10克,处理污泥时的用量要多一些,其最佳用量都要通过大量实验取得。