聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑在造紙廢水處理中的應(yīng)用
造紙廢水成分復(fù)雜,含有大量纖維、木質(zhì)素、膠體顆粒及溶解性有機(jī)物,若直接排放會(huì)嚴(yán)重污染水體。聚合氯化鋁(PAC)與聚丙烯酰胺(PAM)組成的復(fù)合絮凝劑,憑借 “PAC破穩(wěn)凝聚+PAM橋聯(lián)絮凝” 的協(xié)同作用,能高效解決造紙廢水的澄清難題,在預(yù)處理、中段水處理及污泥脫水環(huán)節(jié)均展現(xiàn)出優(yōu)異性能。
1、復(fù)合絮凝的協(xié)同作用原理
PAC與PAM的復(fù)合應(yīng)用,本質(zhì)是通過 “無機(jī)絮凝劑初級(jí)凝聚+有機(jī)高分子絮凝劑深度絮凝” 的階梯式反應(yīng),彌補(bǔ)單一絮凝劑的不足:PAC溶于水后會(huì)電離出Al3?,在水解作用下生成多核羥基鋁離子(如 [Al?(OH)?]??、[Al??O?(OH)??]??)。這些離子帶正電荷,能快速中和造紙廢水中帶負(fù)電的膠體顆粒(如纖維碎屑、木質(zhì)素膠體),打破膠體的電荷平衡(即“破穩(wěn)”),促使膠體顆粒相互碰撞,形成微小、松散的 “微絮體”。但單一PAC成的微絮體顆粒小、沉降速度慢,且難以捕捉水中細(xì)小懸浮物,處理效率有限。
PAM是線性高分子聚合物,分子鏈上帶有大量酰胺基(-CONH?),兼具親水性與吸附性。當(dāng)PAC形成微絮體后,PAM的長(zhǎng)分子鏈能像 “橋梁” 一樣,一端吸附在某一微絮體表面,另一端吸附其他微絮體,通過 “橋聯(lián)作用” 將分散的微絮體串聯(lián)成體積大、密度高的 “大絮體”。同時(shí),PAM還能通過 “卷掃作用” 包裹水中殘留的細(xì)小顆粒,進(jìn)一步提升絮凝效果,使絮體快速沉降,大幅縮短澄清時(shí)間。
2、在造紙廢水處理各環(huán)節(jié)的應(yīng)用工藝
造紙廢水處理需分環(huán)節(jié)針對(duì)性處理,復(fù)合絮凝劑的投加方式、用量及工藝參數(shù)需結(jié)合廢水特性調(diào)整,核心應(yīng)用場(chǎng)景包括預(yù)處理、中段水處理及污泥脫水:
(1)預(yù)處理環(huán)節(jié):去除懸浮物與纖維回收
(2)中段水處理:降解有機(jī)物與脫色
(3)污泥脫水環(huán)節(jié):降低污泥含水率
3、復(fù)合絮凝劑應(yīng)用及注意事項(xiàng)
PAC需用常溫清水溶解(濃度5%-10%),避免結(jié)塊;PAM需緩慢加入水中(濃度0.1%-0.3%),并持續(xù)攪拌(轉(zhuǎn)速100-150r/min),防止“魚眼”形成(未溶解的PAM顆粒會(huì)影響絮凝效果);PAM不可過量,否則會(huì)導(dǎo)致絮體分散(“再穩(wěn)定” 現(xiàn)象),反而降低沉降效率;需通過小試確定不同廢水的最佳投加量;后續(xù)分離設(shè)備(沉淀池、壓濾機(jī))需與絮體特性匹配,如氣浮機(jī)適合處理輕質(zhì)絮體,板框壓濾機(jī)適合處理高密度絮體,避免設(shè)備選型不當(dāng)導(dǎo)致處理效果下降。