聚丙烯酰胺在廢水處理中的應(yīng)用

近年來，隨著城市化進程的不斷加快，工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的廢水量逐漸增加，同時廢水的水質(zhì)也呈現(xiàn)出復(fù)雜化的趨勢，因此對廢水處理的要求也相應(yīng)提高。實踐表明，在污水處理工作中，清水用量比較大。另一方面，處理后的聚丙烯酰胺產(chǎn)品往往難以很好地回收利用，從而增加了廢水處理的成本。面對這一趨勢，相關(guān)研究人員對廢水處理工藝進行了優(yōu)化，如生化污水處理法、吸附法、絮凝沉淀法、化學(xué)氧化法、離子交換法等。通過耐鹽產(chǎn)品的應(yīng)用，可以有效實現(xiàn)含油廢水的制備，同時實現(xiàn)污水處理物質(zhì)的循環(huán)利用，為加強我國廢水處理水平提供了保障。

1.陽離子處理

長期的實踐表明，絮凝沉淀法作為現(xiàn)有廢水處理方法中的重要組成部分之一，因其高效、便捷的優(yōu)點，得到了相關(guān)工作人員的高度認可。目前常用的絮凝劑主要分為有機絮凝劑和無機絮凝劑，其中無機絮凝劑由于投料量相對較大，廢渣產(chǎn)量較大，使用較少。相比之下，有機絮凝劑大多是水溶性聚合物，一般具有分子鏈官能團多、分子量大的特點。在應(yīng)用過程中，聚丙烯酰胺(以下簡稱“PAM”)以其優(yōu)良的吸附性、絮凝性和水溶性得到了廣泛的應(yīng)用。但研究人員發(fā)現(xiàn)，由于其分子鏈側(cè)基上的酰胺基活性很強，可以發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，不利于治療的開展。因此，對其進行有效的修改具有重要的意義和價值。

陽離子聚丙烯酰胺作為一種新型有機高分子絮凝劑，能有效實現(xiàn)對水中帶負電顆粒的吸附和中和，從而實現(xiàn)廢水的脫色除濁，強化廢水的固液分離效果。另一方面，陽離子聚丙烯酰胺因其受共存鹽類干擾小、pH值適用空間大、絮體沉降速度快、用量少等優(yōu)點，在廢水處理中得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。

在研究過程中，研究人員利用這種物質(zhì)絮凝沉淀強酸性土壤的清洗廢水。相關(guān)研究結(jié)果表明，該物質(zhì)在強酸性環(huán)境中能很好地保持絮凝性能。同時，在投加量為13mg/L、離子度和相對分子質(zhì)量分別為30%和1400萬的條件下，其絮凝性能較好，可在1小時內(nèi)將沉淀物的固含量從50%有效降至6%。

第二，陰離子處理

在改性工作中，通過在支鏈上引入羥基陰離子可以有效地改變水解聚丙烯酰胺的性質(zhì)。以HPAM為例，其水溶液具有高粘度、強粘度和水溶性，但在抗剪切性、耐溫性和抗鹽性方面性能相對較差。針對這一問題，研究人員提出，鑒于引發(fā)劑中CONH2基團反應(yīng)活性強，引入羥甲基可以實現(xiàn)分子間氫鍵的形成，從而實現(xiàn)小分子間的脫水交聯(lián)和縮醛化反應(yīng)，有效彌補了這一弱點。

在研究過程中，研究人員通過共聚實現(xiàn)了羥甲基化聚丙烯酰胺的合成，并將其用于廢水處理。結(jié)果表明，與原聚丙烯酰胺相比，改性聚丙烯酰胺的絮體形成速度、沉降速度和絮凝能力都有明顯提高。同時，通過與化學(xué)沉淀相結(jié)合，可以有效實現(xiàn)較低pH值下Pb2、Cd2等重金屬離子的有效去除。

三。含油量污水處理

1.有機絮凝劑。

處理含油污水時，使用的絮凝劑主要分為高分子絮凝劑和低分子絮凝劑兩種。其中，低分子絮凝劑包括硫酸亞鐵、氯化鐵、硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鋁銨等。分子絮凝劑主要分為聚合鐵絮凝劑、聚合鋁絮凝劑和復(fù)合絮凝劑。研究表明，復(fù)合絮凝劑對含油污水的處理效果明顯優(yōu)于聚合鐵絮凝劑和聚合鋁絮凝劑。另外，從絮凝劑的特性來看，聚合氯化鋁鐵以鋁鹽為核心，鐵鹽為輔助。因此，它兼有鋁鹽和鐵鹽絮凝劑的特點，因而具有良好的混凝性能。在處理煤田含油廢水的實驗中發(fā)現(xiàn)，使用該絮凝劑獲得的懸浮物去除率和油去除率均高于90%，可有效滿足廢水處理的相關(guān)標準。

2.有機絮凝劑。

目前國內(nèi)廢水處理常用的絮凝劑主要有PAM、UP-20和CG-A，其中PAM主要是通過曼尼希反應(yīng)時引入分子合成相關(guān)物質(zhì)，用于工業(yè)含油廢水處理。UP-20由聚季銨鹽和相關(guān)添加劑復(fù)配而成，多用于稠油廢水的浮選。CG-A是一種天然高分子產(chǎn)品，主要由刨花粉、氫氧化鈉、膠粉、乙醇和一氯乙酸制成。它能有效處理含油污水。

3.復(fù)合絮凝劑。

目前常用的復(fù)合絮凝劑是XN-8807，由陽離子PAM、PACS和SP活性劑制成。PACS是由PAC和SO42-改性得到的。在性質(zhì)上，PACS的引入有效增強了多核絡(luò)合離子的聚合度，促進了新栗家族的形成。研究證明，這種物質(zhì)對電荷的中和能力高于聚合氯化鋁。因此，在廢水處理工作中，通過復(fù)合絮凝劑的應(yīng)用，可以有效地實現(xiàn)含油廢水的有效絮凝，從而更好地提高含油廢水的處理效果。

四。結(jié)論

總的來說，隨著經(jīng)濟發(fā)展的加快，廢水的產(chǎn)量必然會不斷增加。因此，有效處理廢水對我國的環(huán)境保護具有積極的意義和價值。目前，由于廢水排放量的增加和成分的復(fù)雜化，增加了廢水處理的難度和成本。因此，有效促進絮凝劑的發(fā)展已成為廢水處理的一個重要方向。(資料來源:大慶煉化公司質(zhì)檢環(huán)境監(jiān)測中心化學(xué)檢測站)

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