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聚丙烯酰胺在废水中和系统中的阻垢效果

 

  吉林化学工业股份有限公司污水处理厂酸碱废水中和系统承担着公司所属厂的酸碱废水中和及悬浮物的截流任务。在A/O工艺废水处理工程开车前,中和反应池的多组pH指示电极表面严重结垢,使其测定结果偏低; 幅流沉淀池内池壁结垢达100mm, 影响刮泥机正常运行;出水槽结垢,堵塞出水孔,出水配水不均;幅流沉淀池至幅流浓缩池DN300玻璃钢输泥管线几近完全堵塞,悬浮物不能有效截留和大量流失;在大检修时查看DN1400的输水母管内管壁挂垢厚达150mm。因此,为确定酸碱废水中和系统中污垢组成,研究其形成的条件,找出行之有效的解决办法,进行了中和废水处理系统的阻垢课题的研究。结果表明:聚丙烯酰胺既为絮凝剂又为阻垢剂在酸碱废水中和大生产中的有效应用,迄今未见报道。该课题具有较好的经济、社会和环境效益。
聚丙烯酰胺小试阻垢效果
  TS-604A和TS-607属聚羧酸阻垢剂,为一、二种或多种单体聚合而成的阴离子型低相对分子量的聚电解质, 起阻垢作用的主要是聚合物的负离子-COO-,能与高价离子如Ca2+起螯合作用。由此启发从而联想到,虽然聚丙烯酰胺是高分子絮凝剂,除了有压缩双电层的作用外,但还有较大的架桥功能,起着凝聚与分散作用。聚丙烯酰胺在水中的水解方程, 羧酸基-COOH电离成为-COO-,使链状分子沿长度负电荷分布而成为阴离子型。负离子对微晶格有凝聚作用,又可使其平均分散地悬浮在水中,起到阻垢作用。最佳PAM阻垢浓度为1.5mg/L,阻垢剂浓度过小和过大均影响废水中电荷分布,阻垢效果变差。在此浓度进行絮凝试验, 可使废水中SS1652 mg/L降至477mg/L,去除率71.1%,可见絮凝效果也很好。
PAM中试阻垢效果
  在PAM小试挂片静态阻垢试验的基础上,在中和系统现场做了1.5mg/LPAM为期两个月的连续动态模拟中试挂片阻垢试验。废水直接取自大生产中和后的废水,试验运行参数模拟大生产实际运行参数,挂片材质选取5mm厚的玻璃钢5mm厚的橡胶板5mm厚的混泥土片3mm厚的玻璃片和1.2mm厚的铁皮。结垢数量和速度与材质有关,表面越光滑的材质最初越不易结晶,一旦结垢与材质无关。PAM阻垢效果较好,平均阻垢率77.6% 。没加PAM阻垢剂的挂片表面晶体明显凸凹不平, 加PAM阻垢剂的挂片表面为无定型软泥。几年大检修查看了中和系统沉淀池和管道结垢状况,相应池区的相对结垢数量多少顺序为污泥区、混水区和清水区,DN1400的输水母管内管壁挂垢没有再增厚,且原始垢变得较为松软,极大地减缓了结垢的速度,年运行成本仅增加9.1万元,保证了生产的安全稳定运行。
结论
  固体阴离子聚丙烯酰胺不但有絮凝功能,而且有阻垢作用。投加量小时不起絮凝和阻垢作用,投加量大时,水解度大而负电荷过多,就增大了对水中负电胶粒的排斥或引起电性中和平衡失衡,导致PAM凝聚与分散功能降低和对高价离子络合能力减弱,絮凝和阻垢效果变差。


 

 
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