聚丙烯酰胺在给水处理中的应用

    给水处理是通过水处理工艺去除水中的杂质,使水质符合使用要求或相应标准。传统的给水处理包括混凝、沉淀(或者气浮)、过滤消毒等,随着水源水质的恶化尤其是有机污染物的增加,需要预处理和深度处理。

    根据水源的特点,给水处理中具有多种处理方法,分处理水中的颗粒物、有机物以及其他有毒有害物质。处理的基本方法和基本工艺如下:

(1) 基本方法

    ① 去除颗粒物。方法有:混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、筛滤(格栅、筛网、微滤机滤网滤芯过滤器等)、膜分离(微滤、超滤)、沉砂(粗大颗粒的沉淀)、离心分离(旋流沉砂)等。
    ② 去除、调整水中溶解(无机)离子、溶解气体的处理方法。处理方法有:石灰软化离子交换、地下水除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、膜分离(反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析等方法)、水质稳定、除氟(高氟水的饮用水除氟)、氟化(低氟水的饮用水加氟)、吹脱(去除游离二氧化碳、硫化氢等)、曝气(充氧)、除气(锅炉水除氧等)等。
    ③ 去除有机物的处理方法。方法有:粉状炭吸附、原水曝气、生物预处理、臭氧预氧化高锰酸钾预氧化、过氧化氢预氧化、预氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、膜分离、大孔树脂吸附(用于工业纯水、高纯水制备中有机物的去除)等。

    ④ 消毒方法,方法有:氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、电化学消毒加热消毒等。

(2) 基本工艺 饮用水处理的工艺分成

    ①饮用水常规处理工艺;
    ②在饮用水常规处理工艺的基础上,增加预处理和(或)深度处理的饮用水处理工艺;
    ③其他特殊处理工艺国内聚丙烯酰胺絮凝剂以固体颗粒形式为主,聚丙烯酰胺在使用前需要先将其溶解,配制成一定浓度的溶液,溶解装置通常为带有搅拌的溶解釜或三厢式泡药溶解釜。溶解后的药液通过分配器加入污水中,常用的投加方式有泵前投加、高位池投加或计量泵投加等。
     聚丙烯酰胺有时需要用一定温度的温水进行溶解,以加快药剂溶解速度,通常水温可以控制在40~50℃,过高的水温容易加速聚丙烯酰胺的水解。溶解时需要先在反应釜内加一定量水,然后将聚丙烯酰胺颗粒缓慢投加入解釜内,避免形成鱼眼状不溶物。溶解时需要低速搅拌,搅拌速率在60r/min左右,药液输送时采用柱塞泵或隔膜泵。高分子量的聚丙烯酰胺分子链容易断裂,在溶解和输送时应避免高速搅拌致的剪切力过大使分子链断裂,影响产品使用效果。
      聚丙烯酰胺尤其是 阳离子聚丙烯酰胺,分子中带有大量的氯离子,溶解后对设备腐蚀性很强,最好使用塑料或316L不锈钢的溶和输送材质,避免氯离子腐蚀。腐蚀后设备表面脱落的铁离子会加速聚丙烯酰胺的水解和降解,严重影响产品使用。
      聚丙烯酰胺可以通过电中和和架桥方式捕捉原中的颗粒状悬浮物、无机物和有机物,适用于各种浊度的水质。相对于无机高分子混凝剂,聚丙烯酰胺分子量高、分子链长、电荷密度较低,更适合于捕捉较大尺寸的固体悬浮物,形成絮团大,絮团沉降速度快。但对于细小悬浮物或胶体尺寸的悬浮物,则去除能力有限。对低浊度污水,通常使用复合处理方式,可以先加入无机絮凝剂,利用无机絮凝剂电荷密度高的特点先破坏胶体结构,形成小絮团后再使用聚丙烯酰胺絮凝剂絮凝,可以得到很好的絮凝效果。在有些应用场合,可以加入超大表面积的吸附物进行处理,例如膨润土、胶体二氧化硅等物质。膨润土或胶体二氧化硅尤其是原位生成的胶体二氧化硅具有很大的表面积,在加入膨润土和硅胶后,胶体尺寸的细小颗粒物首先吸附在膨润土或胶体二氧化硅表面,再利用高分子量的聚丙烯酰胺对膨润土或二氧化硅进行絮凝沉降，可以使沉降速度提高十倍。

      以上就是聚丙烯酰胺在给水处理中的应用分析，当然在使用聚丙烯酰胺的时候也要根据厂家的要求进行药量的投加，这样才能够确保净水的效果。