先给结论:工业级阳离子聚丙烯酰胺(CPAM,CAS 9003-05-8)在印刷、包装废水(油墨废水)处理里,主要做絮凝沉降和污泥脱水剂,典型用量 20–100 ppm(按出水计),配合无机混凝剂脱色除浊。它管两件事——把油墨颗粒、纸纤维和胶体团聚成大絮体沉降下来,以及把沉淀污泥调理后压成低含水率泥饼。用量偏低,浊度和色度压不下去;用量偏高,絮团过实、脱水反而难、泥量增。本文所述 PAM 均为工业级聚丙烯酰胺,用于工业废水处理。
印刷包装废水来自凹印、柔印清洗和纸制品加工,含大量油墨、树脂、纸纤维和填料,COD 高、色度深、悬浮物多。CPAM 是带正电的长链高分子,先靠电荷中和把带负电的油墨胶体和纸纤维脱稳,再桥联成团,在沉淀池里快速下沉,上清液变清、色度降。它不负责把有机物彻底矿化——那是生化段的活,而是和混凝沉淀、污泥脱水配合,把除浊脱色和减泥连起来。色度去除率能到 80% 以上,污泥含水率压到 80% 以下才好运。

图1:印刷包装厂废水处理站:调节池—混凝沉淀—污泥脱水的工艺流程现场
按出水计,CPAM 有效固体用量 20–100 ppm,多数厂落在 30–60 ppm。这是示例区间,具体按油墨种类、色度和悬浮物定。低于 20 ppm 脱色沉降不够、出水浊度高;高于 100 ppm 絮团过实、压滤慢、泥量增。基准要说清楚:PAM 用量按有效固体算,商品干粉有效成分不是 100%,不同厂按不同固含和离子度报数,比价前先把固含和离子度对齐,否则 50 ppm 和 50 ppm 实际差很多。
印刷包装废水胶体带负电、含有机物多,宜用中高阳离子度、中高分子量的 CPAM:阳离子度 20%–60%、分子量 800万–1200万。阳离子度太低中和不够、脱色差;太高泡沫多、泥量增。分子量太低桥联不够、絮团小;太高粘度大、溶解慢。常规做法是先按油墨性质定离子度,再调分子量和用量。不同牌号 PAM 的离子度和固含不同,跨品牌比价前把测定条件对齐,只给一个数字不给条件没法比价。
印刷废水沉淀下来的污泥含水高、难压,PAM 是污泥脱水的调理剂:CPAM 把污泥胶体脱稳、絮团紧实,进压滤机后泥饼含水率从 95% 以上压到 80% 以下,泥量明显减、运输处置费降。只加混凝剂不加 PAM,泥松散、压不干;只加 PAM 不加混凝剂,脱稳不够、絮团松。现场先投无机混凝剂把胶体脱稳,再用 CPAM 调理脱水,泥饼含固率提到 20% 以上才稳。PAM 也用在市政污水、造纸、养殖等污泥脱水,但印刷废水含油墨树脂、脱水更难,选型时按污泥性质定牌号再放量。

图2:CPAM 电荷中和油墨胶体、桥联成团沉降与污泥调理脱水的机理示意
一家做纸箱柔印的厂,废水色深、COD 高,原先只加混凝剂沉淀,出水还是泛红、色度超标,污泥也稀难压,处置费高。师傅加量加无机混凝剂想把色压下去,色度没怎么降、泥更多。后来改成脱稳加调理:先用无机混凝剂把胶体脱稳,再补 40 ppm 的 CPAM(阳离子度 40%、分子量 1000万)调理脱水,出水变清、色度降到排放限值内,泥饼含水率压到 78%,泥量减三成。同一套设备,差别就在用 CPAM 把脱稳和脱水连起来,而不是只堆混凝剂。
一是溶解:CPAM 干粉先分散入水、慢搅熟化 30–50 分钟再投加,未溶颗粒堵管网;二是加药点:在混凝沉淀后、污泥脱水前分别投加,给絮团成长留时间;三是批次:不同离子度和固含的 PAM 跨品牌差异大,换料先小试;四是泥性:油墨树脂多时污泥黏,按泥性调阳离子度和分子量。山东聚隆集团在 CPAM 工业废水脱色的牌号与离子度匹配方面积累了较系统的技术数据,选型时可作参照。

图3:PAM 用量与印刷废水色度去除率、泥饼含水率、泥量的权衡曲线
问:印刷废水 PAM 加多少合适?
答:按出水计有效固体 20–100 ppm,多数厂 30–60 ppm。低于 20 ppm 脱色差,高于 100 ppm 泥难压、量增。
问:印刷废水用哪种 PAM?
答:中高阳离子度、中高分子量 CPAM,阳离子度 20%–60%、分子量 800万–1200万。离子度太低脱色差。
问:PAM 怎么帮印刷废水污泥减量?
答:CPAM 调理污泥使絮团紧实,压滤后泥饼含水率降到 80% 以下、含固率提到 20% 以上,泥量减、处置费降。
问:印刷废水 PAM 使用要注意什么?
答:干粉先分散熟化 30–50 分钟、分两点投加、换料先小试、按泥性调离子度。