湘潭昭山示范区聚丙烯酰胺和聚合氯化铝在钢厂废水中的作用和效果

一、聚合氯化铝（PAC）的作用与效果

作用机理：

1. 混凝作用：
   PAC是一种无机高分子混凝剂，溶于水后水解生成带正电荷的氢氧化铝胶体，通过电中和作用吸附废水中带负电的悬浮颗粒、胶体物质（如油脂、细微粉尘）和部分重金属离子，使其脱稳凝聚成微小絮体。

2. 破乳除油：
   钢厂废水中常含乳化油，PAC能破坏油滴表面的电荷稳定性，实现油水分离。

3. 去除部分磷酸盐和有机物：
   通过络合沉淀作用降低废水中的磷含量和部分溶解性有机物。

在钢厂废水中的效果：

• 快速沉降悬浮物：对轧钢、连铸工序产生的氧化铁皮、粉尘等悬浮物去除率可达80%以上。

• 降低浊度与色度：有效减少废水浑浊度和颜色，改善水质观感。

• 适应性较强：对pH值（适宜范围6-9）和水温变化相对耐受，适合钢厂水质波动大的特点。

二、聚丙烯酰胺（PAM）的作用与效果

作用机理：

1. 絮凝架桥作用：
   PAM是一种有机高分子絮凝剂，其长链结构可吸附多个微小絮体，通过“架桥”形成大而密实的矾花，加速沉降。

2. 网捕卷扫作用：
   絮体在下沉过程中网捕水中更细小的颗粒，提升净化效果。

3. 污泥脱水助剂：
   在后续污泥处理中，PAM（尤其是阳离子型）能压缩污泥颗粒，释放结合水，提高脱水效率。

在钢厂废水中的效果：

• 强化固液分离：与PAC联用时，可使絮体体积增大、沉降速度提高数倍，显著提升沉淀池效率。

• 降低污泥含水率：作为污泥脱水剂，可将污泥含水率从95%以上降至60%-80%，减少处置成本。

• 针对性选择：

• 阴离子PAM：常用于中性/碱性废水，配合PAC使用。

• 阳离子PAM：适用于含有机质较多的废水或污泥脱水。

• 非离子PAM：适合酸性或高盐度废水。

三、协同应用流程与优势

典型加药顺序：

1. 先加PAC：在快速搅拌区投加，完成电中和与初步混凝。

2. 后加PAM：在慢速搅拌区投加，促进矾花生长并加速沉降。

协同效果：

• 提升处理效率：两者联用可缩短沉降时间，减少沉淀池容积需求。

• 降低药剂成本：PAM的加入可减少PAC投加量（通常节约20%-30%）。

• 改善出水水质：悬浮物（SS）去除率可达95%以上，浊度降至10 NTU以下，满足回用或排放标准。

• 适应复杂水质：对钢厂废水中高SS、高油、高硬度等特点有较好应对能力。

四、注意事项

1. 药剂选型试验：需通过小试确定PAC和PAM的最佳类型、投加量及配比（通常PAC投加量50-200 mg/L，PAM 0.5-5 mg/L）。

2. pH控制：PAC在pH 6.5-7.5时效果最佳，需必要时调节pH。

3. 溶解与投加：PAM需充分溶解（熟化时间≥30分钟），避免局部浓度过高导致絮团“包裹”现象。

4. 污泥处理：联合使用可能增加污泥量，需配套污泥浓缩脱水设备。

五、总结

在钢厂废水处理中，PAC主要发挥“混凝”作用，去除悬浮物和胶体；PAM则强化“絮凝”过程，提升沉降速度和污泥脱水性。二者协同可实现低成本、高效率的废水净化，是钢厂废水预处理和深度处理的经典组合，对实现废水回用和达标排放至关重要。实际应用中需结合水质特点优化工艺参数，以充分发挥其协同效应。