聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)在以下幾個(gè)方面存在區(qū)別:
一、化學(xué)性質(zhì)
成分:
聚丙烯酰胺:是一種有機(jī)高分子聚合物,由丙烯酰胺單體聚合而成。
聚合氯化鋁:是一種無機(jī)高分子混凝劑,主要由鋁離子、氯離子和羥基等組成。
電荷性質(zhì):
聚丙烯酰胺:分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型。不同類型的聚丙烯酰胺帶有不同性質(zhì)的電荷,可以根據(jù)處理水體中顆粒的電荷性質(zhì)選擇合適的類型。例如,陽離子型聚丙烯酰胺適用于帶有負(fù)電荷的污泥脫水和有機(jī)廢水處理;陰離子型聚丙烯酰胺則適用于帶有正電荷的礦物加工和造紙廢水處理。
聚合氯化鋁:在水溶液中主要以帶正電荷的多羥基絡(luò)合離子形式存在,其正電荷密度相對較高,可以與水中帶負(fù)電荷的膠體顆粒發(fā)生強(qiáng)烈的電中和作用,使膠體顆粒脫穩(wěn)凝聚。
二、作用原理
聚丙烯酰胺:
吸附架橋作用:通過其長鏈分子結(jié)構(gòu),在水中伸展并吸附多個(gè)顆粒,將它們連接在一起形成較大的絮團(tuán)。例如,在污水處理中,聚丙烯酰胺可以將細(xì)小的懸浮物和膠體顆粒連接成大絮團(tuán),便于沉淀或過濾去除。
表面吸附作用:分子鏈上的活性基團(tuán)可以與顆粒表面發(fā)生吸附作用,增強(qiáng)顆粒之間的結(jié)合力。這種吸附作用相對較弱,但在一些特定情況下,如處理低濃度廢水或?qū)︻w粒表面性質(zhì)有特殊要求的場合,也起著重要作用。
聚合氯化鋁:
電中和作用:聚合氯化鋁在水中水解產(chǎn)生帶正電荷的離子,與水中帶負(fù)電荷的膠體顆粒發(fā)生電中和反應(yīng),使膠體顆粒失去穩(wěn)定性而凝聚。例如,在處理含有大量負(fù)電荷膠體的廢水時(shí),聚合氯化鋁可以迅速使膠體脫穩(wěn),形成較小的絮體。
吸附沉淀作用:水解產(chǎn)物可以吸附水中的懸浮物和溶解性物質(zhì),形成沉淀。同時(shí),聚合氯化鋁還可以通過吸附架橋作用,將小絮體連接成較大的絮團(tuán),加速沉淀過程。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
聚丙烯酰胺:
污水處理:廣泛應(yīng)用于各種污水處理過程,如城市生活污水、工業(yè)廢水、印染廢水、造紙廢水等。在污水處理的不同階段,可根據(jù)需要選擇不同類型的聚丙烯酰胺。例如,在污泥脫水階段,使用陽離子型聚丙烯酰胺,以提高污泥的脫水性能;在廢水的深度處理階段,可使用陰離子型或非離子型聚丙烯酰胺,去除殘留的有機(jī)物和懸浮物。
石油開采:在石油開采中,聚丙烯酰胺作為驅(qū)油劑和鉆井泥漿調(diào)節(jié)劑使用。它可以提高原油采收率,改善鉆井泥漿的性能,防止井壁坍塌和減少泥漿流失。例如,在三次采油過程中,通過注入聚丙烯酰胺水溶液,可以改善油水流度比,提高驅(qū)油效率。
造紙工業(yè):用作紙張?jiān)鰪?qiáng)劑、助留助濾劑和絮凝劑等??梢蕴岣呒垙埖膹?qiáng)度、均勻度和留著率,減少纖維和填料的流失,降低生產(chǎn)成本。例如,在造紙過程中,加入適量的聚丙烯酰胺可以使紙張更加堅(jiān)韌,同時(shí)提高造紙機(jī)的運(yùn)行效率。
礦業(yè)領(lǐng)域:用于礦物加工過程中的絮凝和脫水??梢约铀俚V石的沉降和脫水過程,提高礦物的回收率和品質(zhì)。例如,在鐵礦石選礦過程中,使用聚丙烯酰胺可以使鐵精礦快速沉降,提高選礦效率。
聚合氯化鋁:
飲用水處理:是一種常用的飲用水凈化劑,可以去除水中的懸浮物、膠體物質(zhì)、有機(jī)物和微生物等,使水質(zhì)達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。例如,在城市自來水廠中,聚合氯化鋁作為絮凝劑使用,與其他水處理藥劑配合,確保飲用水的安全和衛(wèi)生。
工業(yè)水處理:廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)用水的處理,如電子、化工、制藥、食品等行業(yè)??梢匀コI(yè)廢水中的重金屬離子、色度、有機(jī)物等污染物,降低廢水的化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用要求。例如,在電子工業(yè)廢水處理中,聚合氯化鋁可以有效地去除廢水中的重金屬離子和有機(jī)物,保護(hù)水環(huán)境。
污水處理:在污水處理的初級處理階段,聚合氯化鋁作為絮凝劑使用,可以快速去除污水中的懸浮物和膠體物質(zhì),為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造良好的條件。例如,在城市污水處理廠中,聚合氯化鋁與其他污水處理藥劑配合使用,提高污水處理效率和降低處理成本。
四、使用方法
聚丙烯酰胺:
溶解:由于聚丙烯酰胺是高分子聚合物,溶解速度相對較慢。一般需要將其緩慢均勻地撒入攪拌的水中,避免形成團(tuán)塊。溶解時(shí)間需要 30 - 60 分鐘,水溫對溶解速度有一定影響,適當(dāng)提高水溫可以加快溶解速度,但不宜過高,以免影響產(chǎn)品性能。
投加量:投加量較小,一般在幾毫克 / 升到幾十毫克 / 升之間。具體投加量需要根據(jù)水質(zhì)情況和處理要求通過實(shí)驗(yàn)確定。投加量過少無法達(dá)到預(yù)期的處理效果,投加量過多則導(dǎo)致成本增加和副作用出現(xiàn),如污泥體積增大、處理后的水殘留過多聚合物等。
投加點(diǎn):根據(jù)不同的處理工藝和目的,投加點(diǎn)可以選擇在混合池、反應(yīng)池或沉淀池等位置。例如,在污泥脫水處理中,聚丙烯酰胺在污泥進(jìn)入脫水設(shè)備之前投加;在污水處理的深度處理階段,投加點(diǎn)可以選擇在過濾池之前,以提高過濾效果。
聚合氯化鋁:
溶解:聚合氯化鋁相對較易溶解,一般將其直接加入水中攪拌即可。溶解時(shí)間較短,在幾分鐘到十幾分鐘之間。但在溶解過程中要注意控制攪拌速度和水溫,避免局部過熱導(dǎo)致產(chǎn)品水解過快,影響使用效果。
投加量:投加量相對較大,一般在幾十毫克 / 升到幾百毫克 / 升之間。具體投加量也需要根據(jù)水質(zhì)情況和處理要求通過實(shí)驗(yàn)確定。投加量不足會(huì)導(dǎo)致絮凝效果不佳,投加量過多則會(huì)使水中殘留過多的鋁離子,對環(huán)境和人體健康造成潛在危害。
投加點(diǎn):在混合池或反應(yīng)池中投加,以便與水中的污染物充分混合和反應(yīng)。在一些特殊情況下,也可以在管道中投加,但要注意控制投加速度和混合效果,避免局部濃度過高或不均勻。