聚丙烯酰胺在净水处理中的应用探究论文_崔江超

摘要：城镇中的饮用水一般由供水站进行统一的供给，但是由于夏季雨水较多，导致水库中的水浑浊不堪，供水站使用原本的过滤方式无法及时有效的对水库中的水进行过滤，只能降低对居民的供水，但是这样将影响居民的日常生活，为了改变这样的问题，我国逐渐的开始使用聚丙烯酰胺帮助水站进行净水处理。本文根据聚丙烯酰胺的特性，以及其在实验中的具体数据进行分析，希望为聚丙烯酰胺咋净水中的处理提供理论依据。

关键词：聚丙烯酰胺；净水处理；应用探究

引言：水是人们必不可少的生存必需品，随着我国城市化的建设，对于城市供水的问题也愈加关注，尤其是在夏季多雨季节，将提升水站净水处理的难度，以往供水时只需要对水源进行检测使其符合国家的水质标准，在对其进行过滤消毒即可使用，但是在夏季，大量的降水，将会时水站中水库的水源变得浑浊，并且使水中含有大量的杂质，水站必须将水中的各种杂质清理完毕才能进行过滤消毒的步骤，但这样将会增加净水的工序，使净水处理的时间变长，影响最终的日供水量，给居民的生活带来极大的不便。

1 聚丙烯酰胺的概述

聚丙烯酰胺在实际的运用中经常使用它的简称PAM，它属于“非离子型高分子絮凝剂”，其结构中分子数量在一百五十万到两千万之间。在污水处理中，将固体的聚丙烯酰胺撒入污水中，聚丙烯酰胺在水中产生化学反应，将漂浮在水中的杂质于自身相结合，导致杂质的质量变大，加大杂质在水中的沉降速度，减少污水沉淀杂质的时间，从而最终加快水站处理污水的速度。

（聚丙烯酰胺结构单元示意图）

2聚丙烯酰胺净水实验数据以及分析

2.1实验样本中每升水中聚丙烯酰胺的最佳投放量

为了更加直接的了解到聚丙烯酰胺对于污水处理的帮助，直接对污水处理中加入聚丙烯酰胺产生的变化进行试验，以下是试验数据分析（聚丙烯酰胺投入污水数量与污水中杂质的变化）：

通过以上图标可以分析得出在实验的污水中为使污水的浑浊程度小于10NTU（国家规定的一般水质要求），在污水中投入聚丙烯酰胺的最佳数量为每升污水投入0.03毫克到0.4毫克之间。实验数据表示，每升污水中聚丙烯酰胺投入量小于0.03毫克时，对污水中杂质产生的凝聚效果不明显；而每升污水中投入聚丙烯酰胺的数量超过0.4毫克时，污水中杂质的凝聚速度过快并且最终的凝聚物体积过大，不利于之后的污水排放过程，会导致“排泥”次数增加，使得净水成本变高。

2.2实验样本中聚丙烯酰胺最佳投入时间

在污水的净化处理时，聚丙烯酰胺的投入时间也是十分的重要，因为在进行污水沉淀的步骤时，不仅要在水中加入聚丙烯酰胺还必须加入混凝剂，在实际的污水沉淀中混凝剂才是主要工具，因此聚丙烯酰胺的加入要根据混凝剂的情况进行加入，使两者之间进行配合，加快污水中杂质的沉淀速度。根据实验数据所得，以絮凝反应开始到完成所用时间为计算的整体时间，加入聚丙烯酰胺的最佳时间是在絮凝产生反应之后整体时间的的二分之一到三分之二之间是时间为最佳，用公式表现为： ，其中P代表絮凝反应的总时间，Q代表聚丙烯酰胺的最佳投放时间。早于总絮凝时间的二分之一投入聚丙烯酰胺，会使得其助凝效果不明显；晚于总絮凝时间的三分之二投入聚丙烯酰胺则会使“聚合网捕”的作用时间减少，给净水处理带来麻烦，所以在实际的投放中，操作人员一定要在最佳的时间投入聚丙烯酰胺，使其助凝效果达到最优。

（聚丙烯酰胺投入时间数据表）

3水站净水处理中对于聚丙烯酰胺的应用

3.1碱化聚丙烯酰胺

在实际的运用中使聚丙烯酰胺得到充分的氧化，有助于提高聚丙烯酰胺的助凝效果。下图中左图为未得到充分碱化的聚丙烯酰胺的分子链，此时的分子链呈卷曲的形状；右图为经过充分碱化的聚丙烯酰胺的分子链，此时分子链的形状较为碱化的分子链显得舒展开来。分子链形状的变化将会直接的影响聚丙烯酰胺的助凝作用，碱化之后的聚丙烯酰胺的助凝效果更加明显，因为聚丙烯酰胺的分子链展开之后将会加大其与混凝剂中分子接触的机会，机会的增加将使聚丙烯酰胺与混凝剂的碰撞程度加大，从而使聚丙烯酰胺的助凝作用发挥到最大。

经过实际生活中的污水处理经验所得，要使聚丙烯酰胺得到充分的碱化就需要在溶解聚丙烯酰胺的同时加入氢氧化钠，并且在其溶解之后放置八小时为宜，此时其两者之间的比例以1：0.01~0.05为最佳，

即一克聚丙烯酰胺中加入零点零一克至零点零五克的氢氧化钠；如果没有时间对其静置可一采用1：0.2的比例，即一克聚丙烯酰胺中加入零点二克的氢氧化钠。

3.2聚丙烯酰胺的净水处理效果

1.提高絮凝效果。聚丙烯酰胺的使用极大的提高了混凝剂的絮凝效果，使絮凝作用下的絮体体积变大，加快其沉淀的速度，解决了以往絮体质量过轻无法自主下沉的问题。

2.提高净水质量。聚丙烯酰胺的使用，可以有效的祛除污水中的杂质例如：有机物、水藻，使污水的清澈程度得到提升，减小污水中分子产生化学作用导致污水质量更加下降的情况。

3.减低净水成本。聚丙烯酰胺的使用有效的减少混凝剂的使用，降低了污水净化处理的成本，与此同时还提高了污水的净化处理速度，使夏季污水处理的速度加快，满足居民的日常用水需求。

3.3聚丙烯酰胺的卫生安全

在净水处理过程加入聚丙烯酰胺，居民最为关注的即是聚丙烯酰胺的使用是否安全卫生。对于聚丙烯酰胺的安全卫生问题国内外都进行了大量的实验研究，最终的研究结果表明，聚丙烯酰胺的在净水处理中的使用不会对居民的安全卫生产生威胁。但是在净水的处理过程中操作人员要严格的控制聚丙烯酰胺的用量，国际中规定使用聚丙烯酰胺处理污水之后，每升水中聚丙烯酰胺的含量必须小于0.25毫克，当前欧美国家规定处理过后的每升水中聚丙烯酰胺的含量不得超过百分之0.25，但是在我国政府明确规定，使用聚丙烯酰胺处理之后的水质检测时每升水中聚丙烯酰胺的含量不能超过百分之0.1，所以在我国经过聚丙烯酰胺处理的污水安全可靠，对人体不会造成伤害。

结束语：聚丙烯酰胺的使用可以极大的帮助水站进行净水的处理，并且根据以上实验数据以及国外使用聚丙烯酰胺的经验分析，聚丙烯酰胺的使用不会对人体造成伤害，我国可以放心的使用聚丙烯酰胺对净水进行处理，满足夏季居民用水的正常需求。

参考文献：

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[2]王伟.聚丙烯酰胺在净水处理中的应用[J].中国矿山工程，2005（05）：49-53.

[3]许保玖.给水处理[M].北京：中国建筑工业出版社，1979.21-27.

[4]井出哲夫.水处理工程理论与应用[M].张自杰等译.北京：中国建筑工业出版社，1986.52-55.

论文作者:崔江超

论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/12

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