有机无机两大典型絮凝PAC与PAM复合絮凝对比

絮凝沉降法是一种传统的水质处理方法，由于它具有成本低廉，操作简便的优点，至今仍被国内外普遍应用。絮凝法处理效果的好坏在很大程度上取决于絮凝剂的性能。无机高分子絮凝剂是目前水处理中广泛使用的一种絮凝剂，但该类絮凝剂存在分子量低、在水中的稳定性差、投药量较高、产生的絮体较小等缺点。而絮凝性能较好的有机高分子絮凝剂又存在价格高和毒性大等问题。因此，可考虑在处理过程中添加有机高分子絮凝剂，不仅可以增强絮凝效果，还能降低价格和毒性。无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂所存在的种种缺陷，促使研究和开发向各种复合型高分子絮凝剂发展，使之成为了目前研究的热点
以聚合氯化铝(PAC)与聚丙烯酰胺(PAM)制备聚合氯化铝一聚丙烯酰胺无机有机复合絮凝剂(PAC—PAM)，探索了该絮凝剂净化长江水的效果。从絮凝剂的形貌、Zeta电位、絮凝后形成絮体的粒度等多个方面对PAC—PAM和PAC进行了比较研究，并在此基础上探讨了复合絮凝剂的絮凝机理。
PAC—PAM 对长江水的净化
pH值对净化效果的影响水样取自长江武汉段，水质如下：pH值为8．09，浊度=82．4NTU，属于中浊度水。投加PAC和PAC—PAM(质量比为10：1)各10mg·L (絮凝剂投药量以Al 表示，以下同)，对长江水进行絮凝实验看出，pH值在5以上，净化效果均较好，剩余浊度低于10NTU，且PAC—PAM比PAC的净化效果好。由于长江水pH值为8．09，可不调pH值进行絮凝实验，不仅节省费用，也简化操作。
在相同投加量时，PAC—PAM的处理效果均比PAC的要好， 实验中还发现，用PAC—PAM处理后生成的絮体沉降性能好，而用聚合铝处理后的絮体松散细小，沉降速度慢。因此，在实际应用中，为操作方便，减少成本，降低絮凝剂对环境的毒性，将PAC—PAM的投加量选在8mg/L。
结果可知，用PAC—PAM处理长江水，不仅药剂投加量少、效果好、絮体沉降性也好，而且只需一次投加药剂，也不需调pH值，实际操作非常方便，优于目前常用的PAC

有机无机两大典型絮凝PAC与PAM复合絮凝对比得出以下结果：
(1)PAC—PAM在不调pH值，投加量为8mg·L(以Al，+计)的条件下净化长江水效果佳，余浊在4．0NTU以下。
(2)PAC，PAC—PAM的Zeta电位及形貌测定结果表明，将PAM引入PAC后，Zeta电位向正值方向大幅移动，同时改变了PAC的结构形貌，使其枝化度增大，即复合絮凝剂PAC—PAM的聚合度增大。
(3)PAC在絮凝过程中主要依靠水解产物的网状表面结构及自身的正电荷，将水中的胶体颗粒粘附网捕沉淀下来；PAC与PAM复合后，水解产物带有更多正电荷并具分枝状长链结构，增强了电中和和吸附架桥的作用，胶粒依靠长链相互靠近，以高分子聚合物为连接，架桥成为更大的积聚絮凝体。

百科技术部专家对絮凝剂溶解装置的理论研究和流场模拟分析的基础上，通过制作模型和进行大量的试验研究，得到了聚丙烯酰胺溶解性能好时溶解装置的结构参数和外部操作参数，对于加快聚丙烯酰胺的溶解速度，改善煤泥水处理过程中聚丙烯酰胺溶解较难的状况有着积极意义。
目前认为絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程的总和。在对高分子的絮凝模式及作用机理进行大量研究后，主要提出了“架桥”絮凝模式并加以解释，但仅仅是定性地解释了高聚物的“架桥”絮凝机理。电子显微镜技术的不断发展促使人们从絮体的真实结构去研究絮凝过程。采用染色法、包埋法、投影法等在透射电子显微镜下观察了孔雀石在PAM作用下的絮团，由于浓度高，所得图像并不十分清晰和直观．采用沉降分析法，以Stoks直径来表征絮团的粒度，但所获得的粒度并不是絮团真正意义上的粒度。采用流动脉动絮凝检测技术，检测絮体颗粒瞬时增长状态及其变化，所获得的絮凝指数仅是个参数，不能表示絮团的真实粒度。采用透射电子显微镜拍摄煤泥“架桥”絮凝图像，并应用数学形态学图像处理理论，提取与煤泥絮凝过程相关的微观结构参数，定量地研究了高聚物的絮凝作用机理。