實驗：聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺聯合使用的最佳投加量

　　聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺可以單獨使用,但效果要比混合使用差些,本文根據某工段的水質情況通過實驗室試驗和工序試驗的對比試驗,找出最佳的投加量,使現場達到最佳的處理效果。

　　聚丙烯酰胺俗稱絮凝劑或凝聚劑,固體產品外觀為白色或略帶黃色粉末,液態為無色黏稠膠體狀,易溶于水,聚丙烯酰胺分子中具有陽性基團酰胺基(-CONH2),能與分散于溶液中的懸浮粒子吸附和架橋,有著極強的絮凝作用。

　　聚合氯化鋁為無機高分子聚合物,外觀呈黃色顆粒或淺黃色粉狀固體,無毒、無味, 具有除臭、脫色、除濁、殺菌等功效,有較強的架橋吸附性能,易溶于水,水解過程中伴隨有電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化學過程,有腐蝕性。

　　聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺實驗：

　　一、廢水來源。本試驗廢水來源于某工段除塵系統的除塵水,廢水成分主要是炭灰以及吸附的一些含硫物質等。

　　二、試驗器材。包括5個500ml的燒杯,pH計,COD測定儀器,濁度測定儀器。

　　三、試驗藥品。聚丙烯酰胺(pAM)、聚合氯化鋁(PAC)、苛性鈉(NaOH)溶液、稀鹽酸溶液。

　　四、試驗方法。在5個燒杯中,加入500ml水樣, 用苛性鈉溶液或稀鹽酸溶液調節pH值,再分別加入一定量的PAC、PAM,攪拌一段時間后,靜置沉淀,取上層清液分析COD、濁度和pH。

　　五、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺試驗結果及討論

　　(1)PAC聚合氯化鋁的投加量。絮凝劑的用量是否合理直接關系到沉淀是否徹底、處理是否更有效及生產成本是否更低,因此需要對此進行實驗以準確確定其用量。實驗所用廢水的COD為124mg/L,濁度NTU為26.7,pH為4.7,根據實驗方法,在實驗過程中固定PAM的加入量為2mg/L,pH值為7.0,僅改變絮凝劑PAC的用量。考察絮凝劑PAC用量對COD、濁度以及pH的影響。

　　試驗可以觀察到,當PAC投加量在5mg時,懸浮物不能有效沉淀,從而測出的COD偏高,在投加量為10mg時,COD最低,隨著投加量的增加,COD有明顯的上升趨勢。試驗得出的數據表明,PAC的投加量在5-25mg之間都可以使廢水變清。由于PAC呈弱酸性,隨著投加量的增加,pH有一個明顯的回落,這與工藝上的現象一致。從試驗可知,PAC最佳投加量為10mg,即20ppm。

　　(2)PAM聚丙烯酰胺投加量。按試驗方法,固定PAC的用量(根據試驗1得出,最佳投加量在10mg),廢水的PH為7.0,僅改變PAM的用量,考察絮凝劑PAM對COD、濁度以及pH的影響。

　　試驗可以觀察到,隨著PAM投加量的增加,上清液中顆粒明顯減少,沉淀時間明顯縮短,當PAM投加量為10mg時,廢水的沉淀速度最快,絮狀物沉淀也最大,投加量為2mg時,絮狀物沉淀不凝聚,沉淀速度慢,因此濁度比其他幾組都高。從試驗可以得出PAM最佳投加量為6mg,即12ppm。

　　(3)pH的影響。按試驗方法,固定PAC和PAM的用量,用苛性鈉溶液或稀硫酸調節pH值,觀察對COD的影響。可以看出,在PH在6 和8 時,COD最低,濁度在pH為5-8之間都呈現出下降的趨勢, pH大于9時,開始上升。可以確定,在PAC和PAM投加量相對固定的前提下,最佳的操作條件在6和8之間。

　　六、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺聯合使用某工段現場實驗

　　(1)現狀。工藝操作上每天投加量不很固定,主要根據四個(1#/2#/3#/4#)澄清池的狀況來調整,現以循環量Q=290m3/h,一天循環量為6960m3/d,每天的投加量為:PAC:300kG,PAM:24kG。

　　(2)試驗部分。工藝試驗是通過降低藥劑投加量,分階段進行試驗觀察,尋找一個適合工序運轉的投加量。通過觀察, 在第一步中現場觀察到除

　　澄清池2#渾濁外其余都清。第二步中現場觀察到4個澄清池全清。第三步現場觀察到除澄清池2#渾濁外其余都清,試驗期間工藝安排澄清池1#和4#排污,全部上液后,4個澄清池全清。第四步觀察的時間最長,期間澄清池2#和3#都有渾濁的時候,不過都能保持三個澄清池是清的。PAC投加量為160kG/d,PAM為9.6kG/d時能滿足工藝要求,取澄清池出口的水分析:COD為106mg/l,濁度NTU為4.0,pH為5.0,符合廢水排放的標準。

　　(3)討論。由于試驗室靜止的燒杯試驗不能完成等同于現場工藝的試驗,現場試驗得出的數據與試驗室得出的數據有區別。

　　工藝試驗中,藥劑分配不均和藥劑管道的堵塞都可能導致澄清池渾濁。在實驗過程中,澄清池1#和3#的PAC管道堵塞,清理后,澄清池立即開始礬花,而后逐漸變清。在試驗過程中,澄清池2#渾濁出現的次數最多,主要是由于其距離藥劑泵出口最遠引起的。工藝試驗做到了PAC每天投加量為160KG,PAM投加量每天為9.6KG,比原先每天PAC300KG,PAM24KG的投加量已經下降了近50%,達到了節能降耗的要求。

　　七、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺聯合使用總結與建議

　　PAC的投加量過多, 直接導致處理成本的升高,PAC加多了會使水中礬花不密實,很松散,不易沉淀,而且出水的懸浮物偏高,另外,多加的PAC還會與PAM反應生成白色絮狀物沉淀,水質發白。因此平常多注意觀察水質,有助于判斷PAC是否過量。為了使四個澄清池的加藥均勻,建議將PAC的入口管設在四個澄清池的總入口管上,PAM也設在總管上,但與PAC需有段距離,可以讓PAC與廢水充分混合,反應完全。

　　從現場試驗可以看出,PAM的濃度在1～2ppm之間就足夠了,這點跟試驗室做出的結果有較大的差異。澄清池必須不定時排污,當發現澄清池水質變黑或者懸浮物增多的情況下(反沖除外),必須安排進行有效的排污,污泥必須排干凈,因為沉積在澄清池底部的污泥可能會粘附PAC和PAM,使水的處理效果變差。