1、聚丙烯酰胺在凈水消費(fèi)中的應(yīng)用論文 李亨枝葉潤(rùn)來林偉鏡曹國棟黃國賢王國強(qiáng)摘要：從1991年開場(chǎng)，我司供水廠對(duì)在各種復(fù)雜水質(zhì)條件下的凈水消費(fèi)中如何用好助凝劑聚丙烯酰胺，使混凝后產(chǎn)生一種粒度大、比重大而結(jié)實(shí)的礬花進(jìn)展了消費(fèi)性應(yīng)用試驗(yàn)，獲得了滿意的助凝沉淀效果。關(guān)鍵詞：聚丙烯酰胺最正確投量從1991年開場(chǎng)，我司供水廠對(duì)在各種復(fù)雜水質(zhì)條件下的凈水消費(fèi)中如何用好助凝劑聚丙烯酰胺，使混凝后產(chǎn)生一種粒度大、比重大而結(jié)實(shí)的礬花進(jìn)展了消費(fèi)性應(yīng)用試驗(yàn)，獲得了滿意的助凝沉淀效果。幾年來的理論不但解決了凈水消費(fèi)中處理各種復(fù)雜原水水質(zhì)的難題，而且在保證水質(zhì)和不增加凈水本錢的前提下，使消費(fèi)才能大幅度進(jìn)步。1試驗(yàn)1.1試驗(yàn)儀

2、器與試劑6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；1L燒杯；各種刻度吸管。1.2試驗(yàn)條件及方法按?給水處理?和?水處理工程理論與應(yīng)用?中介紹的凝聚試驗(yàn)方法，模擬凈水消費(fèi)工藝的混合攪拌條件為：攪拌轉(zhuǎn)速150r/in，攪拌時(shí)間3in；絮凝反響攪拌條件為攪拌轉(zhuǎn)速50r/in，攪拌時(shí)間10in。觀察并記錄礬花形成情況，靜止沉淀10in，同時(shí)觀察并記錄礬花沉淀情況和檢測(cè)上清液濁度及pH值。當(dāng)出現(xiàn)常用凈水方法不能凈化處理原水時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)展最優(yōu)投礬量試驗(yàn)選出最正確投礬量，然后進(jìn)展模擬凈水消費(fèi)的助凝沉降試驗(yàn)，最后將助凝試驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用到凈水消費(fèi)實(shí)際中。1.3試驗(yàn)結(jié)果1.3

3、.1聚丙烯酰胺最正確投量表1的結(jié)果說明：聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，其最正確投量是0.030.4g/L。在凈水消費(fèi)中也證明了投加量少于0.03g/L時(shí)它的助凝效果不顯著；超過0.4g/L時(shí)它的助凝作用過快，形成的礬花顆粒很大，易造成大量的污泥沉積在反響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，影響反響沉淀效果。表1聚丙烯酰胺最正確投量試驗(yàn)結(jié)果杯號(hào)固體聚合氯化鋁投加量g/L固體聚丙烯酰胺投加量g/L礬花描繪混液面沉速/s上清液濁度NTU上清液PH值A(chǔ)13很細(xì)0.309.66.6A230.01很細(xì)0.384.96.6A330.03大、實(shí)0.573.16.6A430.06較大、重0.83

4、3.06.6A530.10很大、重1.703.26.6A630.30很大、重3.123.16.6A730.60助凝劑參加后迅速形成粗而結(jié)實(shí)的礬花，3in后礬花沉底，上清透明。2.86.6A831.002.96.6B15很細(xì)0.307.27.5B250.10很細(xì)0.322.87.5B350.03大、實(shí)0.832.97.5B450.06較大、重3.127.27.5B550.10很大、重工業(yè)4.176.97.5B650.30助凝劑參加后迅速形成粗而結(jié)實(shí)的礬花，3in后礬花沉底，上清透明3.17.5B750.602.87.5B851.002.97.5120很細(xì)、輕0.2313.67.22200.01很

5、細(xì)、徑0.2313.07.23200.03大、實(shí)0.525.07.24200.06較大、重0.834.17.25200.10很大、重1.143.87.26200.30很大、重1.392.57.27200.60參加4in后，礬花沉底，上清透明。2.17.28201.00參加3in后，礬花沉底，上清透明。2.17.2注A1A8燒杯中原水濁度1063NTU，原水PH值6.6，原水溫度25B1B8燒杯中原水濁度2073NTU，原水PH值7.5，原水溫度261.3.2助凝劑最正確投加點(diǎn)聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，其投入點(diǎn)是決定助凝沉淀效果好壞的關(guān)鍵。表2的試驗(yàn)結(jié)果和在凈水消費(fèi)中應(yīng)用結(jié)果說明：在絮凝反響總時(shí)

6、間的1/22/3間參加聚丙烯酰胺可獲得最正確的助凝沉淀效果。假如和混凝劑同時(shí)投加那么毫無助凝效果；假如在絮凝反響總時(shí)間的前或后1/3的時(shí)間里參加，其助凝效果都不顯著。過早參加，細(xì)小的礬花未形成；過遲參加其聚合網(wǎng)捕作用時(shí)間不充分，助凝效果無法發(fā)揮。表2聚丙烯酰胺最正確投入點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果杯號(hào)123456固體聚合氯化鋁投加量g/L444444固體聚丙烯酰胺投加量g/L0.050.050.050.050.050.05助凝劑投入后攪拌時(shí)間in13108642礬花描繪很細(xì)細(xì)孝輕細(xì)孝輕大、結(jié)實(shí)大、結(jié)實(shí)細(xì)孝輕混液面沉速/s0.330.420.500.720.690.48上清液濁度NTU9.07.85.53.03.

7、46.0上清液PH值7.67.67.67.67.67.6注1原水濁度：1390NTU；原水PH值：7.6；原水溫度：252助凝劑參加時(shí)間點(diǎn)：1號(hào)杯和混凝劑同時(shí)投加，2-6號(hào)杯分別在絮凝反響攪拌開場(chǎng)時(shí)、2in、4in、6in和8in時(shí)參加2聚丙烯酰胺水解(堿化)在溶解聚丙烯酰胺的同時(shí)參加一定比例的氫氧化鈉，溶解后放置8h左右使之充分水解(堿化)，經(jīng)水解后可使聚丙烯酰胺卷曲的高分子鏈充分伸展開，大大地增加了它和細(xì)小礬花顆粒相碰和吸附的時(shí)機(jī)，使聚丙烯酰胺的吸附架橋網(wǎng)捕作用得到充分的發(fā)揮，從而進(jìn)一步進(jìn)步助凝效果。實(shí)際應(yīng)用經(jīng)歷說明，現(xiàn)配現(xiàn)用的水解比(堿化比)要大一些，一般選用10.2為宜，即1g聚丙烯酰

8、胺參加0.2g氫氧化鈉。假如水解時(shí)間能滿足8h，水解比應(yīng)選用10.0110.05。水解比越大所需水解時(shí)間就越短，但水解比過大會(huì)造成凈化后的水質(zhì)pH值升高。假如使用水解度為30%以上的陰離子型聚丙烯酰胺，即可免去水解步驟。3消費(fèi)應(yīng)用自1991年初采用聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑以來，無論原水水質(zhì)情況如何均可獲得令人滿意的助凝沉淀效果，超負(fù)荷35%左右消費(fèi)供水也是如此。由于采用聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，石灣水廠1991年多供水675.66104t，1992年多供水2500.72104t，1993年多供水4376.98104t。目前公司全部水廠已經(jīng)將聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑經(jīng)常性投加使用，不但可以保量?jī)?yōu)

9、質(zhì)供水，而且為凈水消費(fèi)管理帶來了方便，制水本錢也不會(huì)增加，同時(shí)大大進(jìn)步了絮凝沉淀效果，減少一半左右的混凝劑用量，進(jìn)步了沉淀池的制水才能。因此直接和間接降低了制水總本錢。在實(shí)際應(yīng)用中使用粉末狀的固體聚丙烯酰胺高分子助凝劑，通常用自動(dòng)送粉器或簡(jiǎn)易分散器等定量送粉，使其在一定量的水中分散溶解之后，再通過計(jì)量泵投加到反響池中。在溶解時(shí)，假如只是簡(jiǎn)單地將聚丙烯酰胺投入水中，就會(huì)形成塊狀，即使長(zhǎng)時(shí)間攪拌也不溶解，而且容易造成投加系統(tǒng)堵塞。因此一般采用溶解水和粉末接觸分散呈薄膜狀態(tài)的分散器。在自動(dòng)送粉器中，一般裝有分散器。在用手工分散時(shí)，使用如圖1所示的簡(jiǎn)易分散器。完全溶解的聚丙烯酰胺投加到反響池的中段，利

10、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。假如人為地增設(shè)混合措施那么造成絮凝體被破壞而失去助凝作用。不需要輔助混合設(shè)施是此方法的一大優(yōu)點(diǎn)。只要在反響總時(shí)段的1/22/3間參加溶解好的助凝劑聚丙烯酰胺，即可獲得理想的助凝沉淀效果。4幾點(diǎn)體會(huì)聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，必須充分?jǐn)嚢枞芙夂蟛拍芡都邮褂?。否那么不能發(fā)揮其應(yīng)有的高效助凝效果，還會(huì)造成投加系統(tǒng)堵塞、封閉濾池外表、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)控制在4001000r/in，溶解攪拌時(shí)間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)間，但水溫不能超過60。聚丙烯酰胺作

11、為凈水助凝劑，要獲得最正確助凝效果的用量幅度很小，其最正確投量是0.030.4g/L。超出這個(gè)范圍會(huì)不起作用或很容易起副作用。投加點(diǎn)是決定聚丙烯酰胺助凝沉淀效果好壞的關(guān)鍵。最正確投加點(diǎn)是在凈水消費(fèi)絮凝反響全流程中的1/22/3。為保證均勻混合，應(yīng)使用最稀濃度。聚丙烯酰胺濃度為0.05%左右，既利于攪拌溶解又便于投加使用，而且助凝效果最正確。聚丙烯酰胺溶液不宜存放超過10d，也不能與鐵器接觸，溶解水溫不能超過60。否那么會(huì)使聚丙烯酰胺分子鏈斷開而失去助凝效果，并造成凈化出水中丙烯酰胺單體含量增加的不良后果。聚丙烯酰胺經(jīng)過水解(堿化)可進(jìn)步助凝效果。水解時(shí)間要8h左右，最正確水解比是10.0110.05。在實(shí)際消費(fèi)中經(jīng)常是應(yīng)急使用，無充足的水解時(shí)間，可通過加大水解比來到達(dá)較好水解的目的?，F(xiàn)配現(xiàn)用的水解比10.2較為合適。為使凈化出水中丙烯酰胺單體含量不超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，必須采用高聚合度的聚丙烯酰胺作為飲用水的凈水助凝劑，要求使用丙烯酰胺單體含量低于0.2%的產(chǎn)品。對(duì)各種原水水質(zhì)(包括超負(fù)荷35%左右)，高效助凝劑聚丙烯酰胺均能發(fā)揮良好的助凝沉淀效果。如石灣水廠第三車間，其設(shè)計(jì)供水才能是15104t/d。采用聚丙烯酰胺作為助凝劑，投加量0.05g/L，在保證優(yōu)質(zhì)供水的前提下，全天供水量到達(dá)22.3104t，超出