聚丙烯酰胺在工业废水处理中的应用:
聚丙烯酰胺在工业废水处理中的应用,采用聚丙烯酰胺絮凝剂对某工厂的工业废水进行处理,探讨了投药量、溶液pH值、搅拌时间、反应温度对废水 处理的影响,找出了最佳处理条件。结果表明,采用聚丙烯酰胺絮凝剂对工业废水有很好的絮凝效果,最佳条件为:聚丙烯酰胺用量 为5mg/L、H值为8.00、搅拌时间为3min、絮凝温度为40°C。
聚丙烯酰胺(polyacrytamide,简称PAM是丙烯酰胺均聚 或与其它单体共聚而成的含量在50%以上的线型水溶性高分子 化学品的总称。缘于分子结构上的特性,PAM具有特殊的物理 化学性质,结构单元中含有酰胺基,易形成氢键,具有良好的水 溶性。易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物,具 有增稠、絮凝和对流体、流变体有调节作用。在石油开采、水处 理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等 行业具有广泛的应用,有“百业助剂”“万能产品”之称,尤其是 聚丙烯酰胺作为高分子无毒的絮凝剂,可广泛用作工业废水和 城市污水的处理,是我国聚丙烯酰胺的第二大消费领域。本文 采用聚丙烯酰胺作絮凝剂对株洲某工厂的工业废水进行处理, 探讨了投药量、溶液pH值、搅拌时间、反应温度对废水处理的 影响,获得了优化工艺并取得满意的结果。
1材料和方法
1.1材料
HJ-1磁力加热搅拌器(江苏医疗仪器厂)、220可见光分 光光度计(北京瑞利分析仪器公司)、p- 3808原子吸收分光光 度计(上海光谱仪器有限公司)。
1.2试剂
300万聚丙烯酰胺(AR),氢氣化钠,盐酸均为分析纯。
1.3方法
1.3.1投药量的试验
取废水200mL分别加入不同用量的聚丙烯酰胺溶液,聚丙烯酰胺在工业废水处理中的应用,在 水温下原始pH值下置于磁力加热搅拌机上以恒定搅拌速度 搅拌约3min,静置15min。立即过滤,然后取滤液,在可见光分 光光度计610nm处测其吸光度[4],确定最佳投药量。
1.3.2 pH值的试验
取废水200mL,加入1mL聚丙烯酰胺溶液(0.1°% ,在水温 下置于磁力加热搅拌机上以恒定搅拌速度搅拌约3min,调pH 值到设定值后静置15min。立即过滤,然后取滤液,在可见光分 光光度计610nm处测其吸光度,由此确定最佳pH值。
1.3.3搅拌时间的试验
取废水200mL,加入1mL聚丙烯酰胺溶液(0.1°% ,在水温 下原pH值下置于磁力加热搅拌机上以恒定搅拌速度搅拌,并 分别将搅拌时间定至设定值,静置15min。立即过滤,然后取滤 液,在可见光分光光度计610nm处测其吸光度。由此确定最佳 搅拌时间。
1.3.4 反应温度的试验
取废水200mL,加入1mL聚丙烯酰胺溶液(0.1% ,到水浴 锅上加热到温度设定值后,置于磁力加热搅拌机上以恒定搅拌 速度搅拌约3min,静置15min。立即过滤,然后取滤液,在可见 光分光光度计610nm处测其吸光度。由此确定最佳反应温度。
2结果与分析
2.1投药量对絮凝效果的影响
研究了投药量对絮凝效果的影响,结果如图1所示。
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由图1可以看出,投药量过少时絮凝效果不明显,当投药 量为5mg/L时,絮凝效果最好,而当投药量增加时,絮凝效果变 差。产生这_现象的原因是因为聚丙烯酰胺絮凝剂的絮凝机理 属吸附架桥机理,当投药量适当时污水中悬浮的胶体粒子之间 就会产生有效的吸附架桥作用,并形成絮凝体,聚丙烯酰胺在工业废水处理中的应用,若过量,则架桥 作用所必须的粒子表面吸附活性点少了,架桥因而变得困难, 同时,由于粒子间的相互排斥作用而出现分散稳定现象。所以, 当投药量过多时,滤液吸光度会略有上升。投药量增加还会使 絮凝剂溶解性不好,也会导致絮凝效果降低。所以,聚丙烯酰胺 絮凝剂最佳投药量为5mg/L。
2.2 pH值对絮凝效果的影响
研究了聚丙烯酰胺在不同pH的反应体系中对废水絮凝 效果的影响,结果如图2所示。
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田2 pH值对絮凝效果的影
由图2可知,在碱性条件下,絮凝效果不明显;在酸性条件 下,絮凝剂无法发挥最佳效果。在pH=7~9时,絮凝剂效果最 好。原因可能是:当pH值很大或者很小时,都会使絮凝剂带电 量增加,颗粒之间互相分开,聚合物大多吸附在同_颗粒上,架 桥效果降低;同时pH值也控制着聚合物的离子化程度,当pH 值很大或者很小时,聚合物分子链上的电荷量会增加,从而降 低了聚合物分子的伸展程度,也会影响絮凝效果。所以最佳pH 值为8.00。
2.3搅拌时间对絮凝效果的影响
研究了在不同搅拌时间条件下聚丙烯酰胺对废水絮凝的 影响,结果如图3。
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由图3可以看出,当搅拌时间小于3min时,聚丙烯酰胺絮 凝剂作用效果不明显,原因是絮凝剂的溶解性不好;而当搅拌 时间大于3min后,经絮凝后形成的固形物破碎,静置后会影响 滤液的澄清度,使絮凝效果降低。因此最佳搅拌时间为3min。
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饰效果就成为设计师追求的目标。自然风格和简洁设计在未来 的室内环境设计中将会越来越受到重视。
6室内设计的发展创新
室内设计要有时代感,要根据社会的发展而发展,聚丙烯酰胺在工业废水处理中的应用,必须考 虑好精神层面的需要,又要有独特的艺术眼光进行创意性的设 计,充分展示出新时代的中国室内设计崭新的艺术风格。在设 计的意识上也要有一定的社会进步,室内设计也要从多元化向 个性化发展。使人们对生活环境的要求提出更高的要求,促进 新题材新形式的出现,使人们在室内设计中反映出_种时尚, 简洁,独特的超前化意识。体现出别具一格,新颖的设计风格, 使一种温馨、舒适、个性化在室内设计中表现出来。总之,设计 者要从精神层面出发,发挥自己独特的设计理念,运用别具_ 格的设计手法,造就一种新的室内设计风格来适应人们对室内 设计新潮流的追求,同时又塑造出合乎潮流又具有高层文化品 质的生态科技含量的生活环境。
2.4温度对絮凝效果的影响
考察了不同温度条件下聚丙烯酰胺对废水絮凝效果的影 响,结果如图4所示。
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由图4可看出,当温度低于40°C,絮凝效果下降,而高于 40°C时,絮凝效果略微有所增强,原因是:在较高温度下,絮凝 剂的溶解更好,在溶液中大分子骨架更为舒展;同时,絮凝剂的 扩散速度和颗粒的碰撞速度也随着温度的升高而增加;若温度 超过40°C,絮凝效果并不明显增强,因为吸附过程是放热过 程,温度过高,对絮凝不利,所以导致吸光度略有上升。所以,絮 凝时的最佳温度为40°C。
3结论
研究发现用聚丙烯酰胺絮凝剂对工业废水进行处理,有很 好的絮凝效果。聚丙烯酰胺在工业废水处理中的应用,获得的优化条件为聚丙烯酰胺用量为5mg/L、 pH值为8.00、搅拌时间为3min、絮凝温度为40°C。
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