一、什么是PAM及其作用
聚丙烯酰胺(PAM)是一种高分子絮凝剂,广泛应用于污水处理、饮用水净化、
造纸、采矿和工业废水处理中。其
主要作用是通过高分子链吸附悬浮颗粒、胶体物质,使其聚集成絮体,从而加速沉降或过滤,提高水体净化效率。
PAM的使用量直接
影响处理效果:过少可能无法形成有效絮体,出水水质不达标;过多则可能增加污泥量、提高成本,并对系统设备造成负担。
二、PAM使用量增大的主要原因
1.操作条件不当
PAM
溶解和投加过程的操作方式对用量影响显著。常见问题包括:
溶解不规范:未按照“缓慢加水、分步
搅拌”原则操作,导致颗粒难溶(俗称“鱼眼”),降低有效成分利用率。
水温过低:冬季或低温环境下,PAM分子链伸展受限,需增加投加量以维持效果。
搅拌不足或时间过短:影响絮体形成,使PAM利用效率降低。
2.水质变化及污泥负荷增加
水质波动是导致PAM用量增大的核心因素:
悬浮物浓度升高:进水悬浮物、COD/BOD负荷增加,会直接提升PAM需求。
污泥量增加:每吨绝干污泥通常需投加2.5-4kgPAM,当污泥量增加时,用量自然增大。
季节性水质波动:低温环境会增强胶体水化作用,使PAM需求上升。
3.药剂性能因素
PAM的型号和性能直接影响投加量:
型号选择不匹配:阴离子型PAM用于高阳离子环境,效果显著下降,需要增加用量补偿。
药剂受潮或变质:批次差异或储存不当,会导致纯度不足,影响絮凝效果。
4.系统运行参数失衡
pH值波动:超出适宜范围(一般6~8),会降低PAM电荷中和能力,影响絮凝效率。
微生物活性下降:生物处理系统中微生物活性降低,会间接导致PAM需求增加。
设备状态:脱水机、混合器或泵运行异常,可能导致PAM分散不均匀,需要额外投加。
三、PAM使用量增大可能带来的影响
絮体过大且松散
PAM过量会形成异常庞大、结构松散的絮体,沉降困难,易破碎,反而降低净化效率。
处理水体粘度升高
高浓度PAM会增加水体粘度,影响泵和管道输送,增加能耗,降低系统运行稳定性。
出水水质下降
过量PAM可能导致悬浮物和有机物残留升高,尤其在饮用水处理中存在潜在风险。
污泥产量增加
污泥含水率上升,增加后续脱水和运输成本,给
污泥处理带来困难。
经济成本增加
包括药剂成本、设备能耗、污泥处理成本及因操作不当产生的额外费用。
四、优化PAM使用量的方法
1.优化溶解与投加操作
遵循缓慢加水、分步搅拌原则,避免颗粒结块。
控制水温和搅拌时间,确保PAM分子链充分展开。
2.定期检测水质与污泥量
监测悬浮物、COD、BOD及污泥绝干量,按需调整PAM投加量。
对季节性变化及时修正投加比例。
3.选择匹配药剂
根据水质特性选择阴离子型、阳离子型或非离子型PAM。
确保药剂储存干燥、密封,避免受潮变质。
4.系统运行维护
控制pH值在最佳范围(6~8)。
定期检查设备运行状态,保持混合均匀。
对生物处理系统
进行维护,保证微生物活性。
5.小试验证
投加前进行实验室小试,确定最佳浓度范围,避免盲目增加用量。
五、总结
PAM使用量增大是多因素共同作用的结果,包括操作条件、水质波动、药剂性能及系统运行状态。通过科学管理投加流程、选择合适型号、监控水质和设备状态,可以显著降低PAM用量,提升处理效率,降低成本。
在污水处理和工业应用中,合理投加PAM不仅节约成本,也能确保出水水质和系统稳定性,是每个操作员和管理者必须关注的重点。