絮凝劑聚丙烯酰胺PAM應用在餐飲廢水中的作用原理

聚丙烯酰胺在餐飲廢水中的應用：
　　處理餐飲廢水的關鍵在于除油，本文采用聚丙烯酰胺絮凝法對餐飲廢水進行絮凝破乳。
餐飲廢水的懸浮雜質分為以高分子脂類及其衍生物為主的油類和蔬菜碎粒、不溶性蛋白、纖維質態的非溶解性有機物兩類。廢水中以油類為主，導致水的CODcr值較高。因此處理餐飲廢水的關鍵在于除油，為此本文采用絮凝法對餐飲廢水進行絮凝破乳。
1 絮凝原理
　　餐飲廢水中污染物主要以膠體形式存在。膠體本身既具有巨大的表面自由能、有較大的吸附能力，又具有布郎運動的特性，從而顆粒間有較多碰撞的機會，似乎可以粘附聚合成大的顆粒，然后受重力作用而下沉。但是由于同類的膠體微粒帶著同性的電荷，它們之間的靜電斥力阻止微粒間彼此接近而聚合成較大顆粒；其次，帶電荷的膠粒和反離子與周圍的水分子發生水化作用，形成一層水化殼，也阻礙各膠粒的聚合。投加鋁鹽等無機鹽后，發生金屬離子水解和聚合反應過程，被吸附的帶正電荷的多核絡離子能夠壓縮雙電層、降低ζ電位，使膠粒間大排斥能降低，從而使膠粒脫穩。
使用無機鹽絮凝劑處理的同時，有機高分子也常作絮凝劑使用。高分子絮凝劑有較好的架橋和吸附作用，和無機鹽絮凝劑共同使用可以加快反應速度，提高處理效果。
2 實驗方法
　　絮凝劑配成1g/L的溶液。燒杯攪拌實驗在磁力攪拌器上進行，每次實驗水樣為200mL，水樣取自某星級賓館的餐飲廢水，經初沉后用0.1mol/L稀鹽酸和0.1mol/L氫氧化鈉精確調pH值到要求值。操作程序為：在快速攪拌下投加絮凝劑反應2min后，改變攪拌速度為慢速，繼續攪拌10min，靜沉20min后，距上液面約5cm處吸取部分上清液測定剩余濁度及CODcr。
3 結果與討論
3.1 絮凝劑的選擇
各種絮凝劑的用量為2mL，試驗溫度為22～29℃，取絮凝處理后的上清液，測定CODcr及濁度，結果見表1。

從表1可以看出，分別采用堿式氯化鋁、硫酸鐵、氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀、硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺處理餐飲廢水，其中硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺去除廢水CODcr效果好，這說明單獨使用一種無機鹽作絮凝劑，效果不如復合絮凝劑使用效果好，為此選用硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作絮凝劑。有餐飲廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
3 .2 絮凝條件的優化
確定了硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作為絮凝劑后，對佳絮凝條件進行摸索試驗。
從圖1中可看出，隨著加藥量的增加，絮凝后濁度呈現先增加，后降低，再增加的趨勢，說明加藥量不是越多越好，其佳投藥量為：200mL水樣加入3.2mL硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺。確定了佳投藥量后，在此基礎上實驗確定佳pH值，結果如圖2。沉淀速度與pH的關系曲線見圖3。
從圖2中可以看出，隨著pH值的增大，上清液濁度減小，佳pH值為9左右。而且從圖3可以看出pH值增大時，沉淀速度加大。
總的來說，加藥量、pH值的變化對濁度的去除有很大影響，隨著pH值的變大，濁度降低的同時，沉淀速度也大大提高。這說明，pH值變大時，絮體礬花形成速度在提高。隨著礬花的聚集，依靠重力，礬花迅速沉降下來，削弱了膠體的ζ電位，從而起到壓縮雙電層的脫穩和吸附架橋作用。
單獨使用一種無機絮凝劑，CODcr去除率不高，并且礬花形成的速度比較慢，礬花也比較小，較難進行固液分離，絮體難以回收處理。而使用復合混凝劑，CODcr去除率很高，礬花比較大，沉降速度快，固液分離快，處理起來比較方便。從而說明了有機絮凝劑的分子鏈上帶有電荷，具有一定的壓縮微顆粒表面比電層作用，但其主要功能是“吸附”和“架橋”作用，它可以起助凝劑的作用。無機絮凝劑的加入改善了廢水中的電荷分布，有機絮凝劑的加入對帶有電荷的膠體顆粒進行吸附中和，并通過“架橋絮凝”作用形成大而結實的絮凝體。因而復合使用有機和無機絮凝劑可以有效地提高CODcr去除率，使絮凝后的水易于繼續處理，絮體易于脫水。
4 結論
①硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺作絮凝劑可明顯降低餐飲廢水 的CODcr及其濁度。CODcr去除率可達到83.3％，濁度去除可達到76.9％。
②堿式氯化鋁、硫酸鐵、氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀、硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺6種絮凝劑對餐飲廢水絮凝處理的效果都比較好。其中硫酸鋁鉀+聚丙烯酰胺處理效果好。其佳投藥量為：每1L水樣加入1g/L的復合絮凝劑16mL，pH值為9左右。