影響聚丙烯酰胺用量的因素
含砂量:洗砂廢水中的含砂量是關(guān)鍵因素。如果含砂量高,需要更多的聚丙烯酰胺來(lái)使砂粒絮凝沉淀。例如,當(dāng)廢水中砂的質(zhì)量濃度大于 20% 時(shí),相比含砂量在 10% 左右的廢水,聚丙烯酰胺的用量要增加 30% - 50%。
顆粒大小:砂粒大小不同,對(duì)聚丙烯酰胺的需求量也有差異。大顆粒砂相對(duì)容易沉淀,所需聚丙烯酰胺用量較少;而對(duì)于含有較多細(xì)小砂粒和膠體的廢水,由于細(xì)小顆粒的比表面積大,需要更多的聚丙烯酰胺來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的絮凝效果。一般當(dāng)廢水中細(xì)小砂粒(粒徑小于 75μm)占比超過(guò) 30% 時(shí),聚丙烯酰胺用量會(huì)明顯增加。
有機(jī)物含量:如果廢水中含有較多的有機(jī)物,如泥土中的腐殖質(zhì)等,會(huì)影響聚丙烯酰胺的絮凝作用。有機(jī)物會(huì)吸附在砂粒表面,或者與聚丙烯酰胺競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn),這時(shí)需要適當(dāng)增加聚丙烯酰胺的用量來(lái)克服有機(jī)物的干擾。例如,當(dāng)廢水中有機(jī)物含量(以化學(xué)需氧量 COD 衡量)超過(guò) 100mg/L 時(shí),聚丙烯酰胺用量要根據(jù)實(shí)際情況增加 10% - 20%。
酸堿度(pH 值):洗砂廢水的 pH 值會(huì)影響砂粒的表面電荷和聚丙烯酰胺的性能。在酸性條件下(pH 值小于 6),砂粒表面帶有正電荷,而在堿性條件下(pH 值大于 8),砂粒表面多為負(fù)電荷。陰離子型聚丙烯酰胺在堿性環(huán)境中效果較好,陽(yáng)離子型則在酸性環(huán)境中有優(yōu)勢(shì)。合適的 pH 值有助于減少聚丙烯酰胺的用量。當(dāng) pH 值偏離更好范圍(7 - 9)時(shí),需要增加聚丙烯酰胺的用量來(lái)達(dá)到相同的絮凝效果。
處理工藝要求沉淀速度要求:如果對(duì)洗砂廢水的沉淀速度有較高要求,例如希望在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)固液分離,就需要增加聚丙烯酰胺的用量,以形成更大、更緊密的絮凝體,加快沉淀過(guò)程。但要注意避免用量過(guò)多導(dǎo)致膠體保護(hù)現(xiàn)象,使沉淀效果反而變差。
脫水程度要求:對(duì)于后續(xù)需要對(duì)沉淀后的砂進(jìn)行深度脫水(如壓濾、離心脫水等)的情況,需要適量增加聚丙烯酰胺的用量,使砂粒形成更有利于脫水的絮凝結(jié)構(gòu)。一般要求砂的含水率越低,聚丙烯酰胺的用量會(huì)越高。
確定聚丙烯酰胺用量的方法小試實(shí)驗(yàn):這是較常用的方法。取一定量的洗砂廢水(例如 1L),將聚丙烯酰胺配制成不同濃度(如 0.01%、0.02%、0.03% 等)的溶液,然后按照不同的添加量(如 1mL、2mL、3mL 等)加入到廢水中,攪拌均勻后觀察絮凝效果。主要觀察指標(biāo)包括絮凝體的形成速度、大小、沉降速度以及上清液的澄清度。通過(guò)比較不同添加量下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定聚丙烯酰胺用量范圍。
經(jīng)驗(yàn)參考:在行業(yè)內(nèi),對(duì)于一般的洗砂廢水,當(dāng)使用陰離子型聚丙烯酰胺,且廢水含砂量在 10% - 20%、顆粒大小適中、有機(jī)物含量較低、pH 值在 7 - 9 的情況下,聚丙烯酰胺的用量在 10 - 50g / 噸廢水左右。不過(guò),這只是一個(gè)大致的參考,實(shí)際用量還需要根據(jù)具體的廢水特性和處理要求進(jìn)行調(diào)整。