聚丙烯酰胺在凈水生產(chǎn)中助凝應(yīng)用研究

1、聚丙烯酰胺在凈水生產(chǎn)中助凝應(yīng)用研究摘要：連年來，我公司在供水生產(chǎn)中，有時(shí)盡管調(diào)整投礬量 和 pH 值，原水仍然難以凈化處置好。以往凡是碰到原水難 凈化時(shí)，唯有大幅度減產(chǎn)保質(zhì)供水。這種方法不但使供水量 和效勞水壓下降而嚴(yán)峻阻礙市民正經(jīng)常使用水，而且公司的 經(jīng)濟(jì)效益亦受到損失。為了完全解決那個(gè)凈水生產(chǎn)中的大難 題，從 1991 年開始在公司屬下的供水廠以聚丙烯酰胺為助 凝劑進(jìn)行了深切的生產(chǎn)性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，取得了令人中意的助凝 沉淀成效。關(guān)鍵詞：聚丙烯酰胺凈水生產(chǎn)助凝應(yīng)用研究、實(shí)驗(yàn)部份六組攪拌葉片的混凝攪拌機(jī)； 濁度計(jì)和pH計(jì);聚丙烯酰胺； 氫氧化鈉； 硫酸鋁或聚合氯化鋁；1.L 燒懷； 各類刻度吸管等

2、。按給水處置和水處置工程理論與應(yīng)用中介紹的凝聚實(shí)驗(yàn)方式，模擬凈水生產(chǎn)工藝的混合攪拌條件，攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min、攪拌時(shí)刻3min,絮凝反映攪拌條件，攪拌 轉(zhuǎn)速為50r/min、攪拌時(shí)刻10min,觀看并記錄磯花形成情 形，靜止沉淀10min,同時(shí)觀看并記錄磯花沉淀情形的和檢 測(cè)上清液濁度及pH 值。當(dāng)原水顯現(xiàn)常規(guī)凈水方式不能凈化處置的情形時(shí)，第一應(yīng)進(jìn)行最優(yōu)投礬量實(shí)驗(yàn)，選出最正確投礬量，然后進(jìn)行模擬凈水生產(chǎn)的助凝沉降實(shí)驗(yàn)，最后將助凝 實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用到凈水生產(chǎn)實(shí)際中。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果我公司規(guī)定待濾水濁度操縱v 5NTU從表1至表3的結(jié) 果說明：投加適量的助凝劑就能夠使待濾水濁度v5NTU聚丙烯酰胺作

3、為凈水助凝劑，其最正確投加量是0.03 0.4mg/L 之間。在凈水生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中也證明了投加量少于0.03mg/L 時(shí)它的助凝成效不顯著。超過 0.4mg/L 時(shí)它的助凝作用過快，形成的礬花粒特大，易造成大量的污泥沉積在反映池的后部和沉淀池的前部，沉淀池的長(zhǎng)度和面積不能充分利用和阻礙反映沉淀成效。聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，它的投入點(diǎn)是決定助凝沉淀成效好壞的關(guān)鍵表 4 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和咱們?cè)趦羲a(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用結(jié)果說明：在絮凝反映總時(shí)刻的1/2 至 2/3 之間加入聚丙烯酰胺可取得最正確助凝沉淀成效。若是和混凝劑同時(shí)投加那么毫無助凝成效；若是在絮凝反映總時(shí)刻的前或后1/3 的時(shí)刻時(shí)里加入， 其助凝成

4、效都不顯著，過早加入，細(xì)小的礬花未形成，過遲加入其聚合網(wǎng)捕作歷時(shí)刻不充分。因此過早或過遲投加聚丙烯酰胺它的助凝成效都無法發(fā)揮。三、聚丙烯酰胺水解在溶解聚丙烯酰胺的同時(shí)加入必然比例的氫氧化鈉，溶解后放置8h 左右使它充分水解，經(jīng)水解后可使聚丙烯酰胺卷曲的高分子鏈充分伸展開，見圖1 和圖2。伸展的聚丙烯酰胺高分子長(zhǎng)鏈大大地增加了它和細(xì)小礬花顆粒相碰和吸附的機(jī)遇，使聚丙烯酰胺的吸附架橋網(wǎng)捕作用取得充分的發(fā)揮， 從而進(jìn)一步提高助凝成效。從生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的體會(huì)說明，現(xiàn)配現(xiàn)用的水解化要大一些，一樣選用1： 0.2 為宜，即1g聚丙烯酰胺加入0.2g 氫氧化鈉。若是水解時(shí)刻能知足8h，水解比應(yīng)選用1： 0.0

5、1-1:0.05 。水解比過大會(huì)造成凈化后的水質(zhì)pH值嚴(yán)峻升高。若是利用水解度為 30%Z上的陰離子型聚丙烯酰胺，即可免水解步驟。四、生產(chǎn)應(yīng)用自 1991 年初以來，我公司屬下供水廠凡是碰到原水水質(zhì)不能用常規(guī)凈化方式凈化時(shí)和超負(fù)荷生產(chǎn)供水時(shí)，均采納聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑。連年來，助凝劑聚丙烯酰胺為我公司保質(zhì)保量供水發(fā)揮了重的作用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如我公司第二水廠未投產(chǎn)前幾年，由于采納聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，石灣水廠1991 年多供水675.66萬m3， 1992 多供水2500.72m3， 1993 多供水 4376.98 萬 m3。目前在咱們公司屬下的全數(shù)水廠利用聚丙烯酰

6、胺作為凈水助凝劑，不但能夠保量?jī)?yōu)質(zhì)供水，而且為凈水生產(chǎn)治理帶來了方便，制水本錢不但可不能增加，反而由于應(yīng)用了聚丙烯酰胺而大大地提高了絮凝沉淀成效，減少1/3 以上的混凝劑用量，也大大地提高了沉淀池的制水能力。因此降低了制水總本錢。在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中，利用粉末狀的固體聚丙烯酰胺高分子助凝劑，通經(jīng)常使用自動(dòng)送粉器或簡(jiǎn)易分散器等定量送粉，使其在必然量的水中分散溶解以后，再通過計(jì)量泵投加到反映池中。其一樣的流程見圖3。在溶解時(shí)，若是只是簡(jiǎn)單地將聚丙烯酰胺投入水中，就會(huì)形成塊狀，即便長(zhǎng)時(shí)刻攪拌也不溶解，不僅是徒勞，而且容易造成投加系統(tǒng)堵塞事故。因此一樣采納分散器溶解水和粉末接觸分散呈薄膜狀態(tài)。在自動(dòng)送粉器

7、中，一樣裝有分散器。在用手工分散時(shí)，利用如圖4 所未的簡(jiǎn)易分散器。完全溶解的聚丙烯酰胺投加到反映池的中段處，利用水的流動(dòng)作用，可使細(xì)小的絮凝體與聚丙烯酰胺均勻結(jié)合形成大而結(jié)實(shí)的礬花。若是人為地增設(shè)混合方法那么萬萬絮凝體被破壞而失去助凝作用。不需要輔助混合設(shè)施是此方式的一大優(yōu)勢(shì)。只要在反映總時(shí)段的1/2 至 2/3 之間加入溶解好的助凝劑聚丙烯酰胺，即可取得理想的助凝沉淀成效。五、衛(wèi)生平安性聚丙烯酰胺作為飲用水的凈水助凝劑，它的毒性如何是人們普遍關(guān)切的問題。依照國(guó)內(nèi)外大量的動(dòng)物急、慢性毒理實(shí)驗(yàn)證明，聚丙烯酰胺高分子絮凝劑屬“三無”產(chǎn)品。而且通過小白鼠和大白鼠急性灌胃給藥實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)劑量高達(dá)7.5

8、g/kg 時(shí)，未引發(fā)動(dòng)物死亡，亦未顯現(xiàn)任何中毒病癥。因引聚丙烯酰胺屬平安性極高的產(chǎn)品。可是聚丙烯酰胺在飲用水處置中的應(yīng)歷時(shí)需考慮丙烯酰胺單體的含量，歐共體國(guó)家對(duì)此的標(biāo)準(zhǔn)為0.1以g/L,美國(guó)為0.7以g/L,我國(guó)的規(guī)定是常常性利歷時(shí)為0.01mg/L ，超級(jí)常利歷時(shí)為0.01mg/L 。而咱們利用的聚丙烯酰胺是優(yōu)等品，丙烯酰胺單體含量是0.028%,聚丙烯酰胺的投加量也在歐共體的標(biāo)準(zhǔn)v 0.4mg/L 之內(nèi)。因此咱們采納的聚丙烯酰胺作為飲用水的凈水助凝劑是無毒無副作用、衛(wèi)生平安靠得住的。六、應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會(huì)投加點(diǎn)是決定聚丙烯酰胺助凝沉淀成效好壞的關(guān)鍵。最正確投加點(diǎn)是在凈水生產(chǎn)絮凝反映總時(shí)段中的

9、1/2 至 2/3之間。聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，要取得最正確助凝成效的用量幅度很小，其最正確投加量是0.030.4mg/L之間。超出那個(gè)范圍會(huì)不起作用或很容易起壞作用。聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，必需充分?jǐn)嚢枞芙夂蟛拍芡都永谩２蝗徊荒馨l(fā)揮它應(yīng)有的高效助凝成效，還會(huì)造成投加系統(tǒng)堵塞、封鎖濾池表面破壞濾池效率、大大縮短濾池的反沖洗周期等不良后果。溶解時(shí)攪拌速度應(yīng)操縱在4001000r/min。溶解攪拌時(shí)刻 1h左右為宜。低溫季節(jié)水溫低、難溶解，用熱水可縮短溶解時(shí)刻。但水溫不能超過 60。應(yīng)該利用有效的最稀濃度進(jìn)行投加，以保證均勻混合。聚丙烯酰胺濃度為0.05%左右既利于攪拌溶解又便于投加利用，而

10、且助凝成效最正確。聚丙烯酰胺利用溶液不宜寄存超過 10 天， 也不能與鐵器接觸，溶解水水溫不能超過60。因?yàn)檫@些都能造成聚丙烯酰胺分子鏈斷開而失去助凝成效， 而且造成出廠水的丙烯酰胺單體含量超標(biāo)的不良后果。聚丙烯酰胺通過水解可提高助凝成效。水解時(shí)刻要8h左右，最正確水解比是1: 0.011:0.05 o在實(shí)際生產(chǎn)中常常是應(yīng)急利用，如無充沛的水解時(shí)刻，可通過加大水解比來 達(dá)到較好水解的目的?，F(xiàn)配現(xiàn)用的水解比是1： 0.02 較為適合。為了使凈化后的水中丙烯酰胺單體含量不超過衛(wèi)生 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，必需采納高聚合度的聚丙烯酰胺作為飲用水的凈水助凝劑，要求利用丙烯酰胺單體含量低于0.2%的產(chǎn)品。不能用常規(guī)的方式凈水或超負(fù)荷35%左右供水，高效