氧化鋁廠在生產過程中會產生大量廢水,聚丙烯酰胺在氧化鋁廠廢水處理及相關環節中應用廣泛,以下是具體介紹:
氧化鋁廠廢水特點
高懸浮物:氧化鋁生產過程中的赤泥分離、洗滌等工序會產生大量含固體懸浮物的廢水,這些懸浮物主要是未反應的礦石顆粒、氫氧化鋁等,濃度較高。
高堿性:氧化鋁生產采用堿法工藝,廢水含有大量的氫氧化鈉等堿性物質,pH 值可高達 10 以上。
含多種金屬離子:除了主要的鋁離子外,還含有鐵、鈣、鎂等多種金屬離子,成分較為復雜。
聚丙烯酰胺在氧化鋁廠的應用
赤泥分離與沉降作用原理:在氧化鋁生產的拜耳法等工藝中,會產生大量的赤泥廢渣。陰離子聚丙烯酰胺通過其長分子鏈和大量的陰離子基團,能與帶正電的赤泥顆粒發生靜電吸引和架橋作用,使細小的赤泥顆粒快速凝聚成大的絮體,加速沉降分離,從而實現固液分離,提高沉降效率,減少赤泥在設備和管道中的沉積。
優勢:可以顯著提高赤泥沉降速度,降低赤泥中的附液損失,減少氧化鋁和堿的流失,提高資源回收率,同時減輕后續廢水處理的負荷。
廢水澄清處理作用原理:對于氧化鋁廠經過初步沉淀后的廢水,其中仍含有一些細小的懸浮顆粒和膠體物質。非離子聚丙烯酰胺能通過其分子鏈上的酰胺基與這些顆粒和膠體發生吸附作用,形成絮凝體,在重力作用下沉淀,使廢水得到進一步澄清。
優勢:非離子聚丙烯酰胺受廢水的酸堿度和鹽度變化影響較小,在氧化鋁廠這種高堿性、高鹽度的廢水處理中,能保持較好的絮凝效果,有效降低廢水的濁度,提高水質。
污泥脫水作用原理:氧化鋁廠廢水處理過程中產生的污泥,含有大量的水分和固體顆粒。陽離子聚丙烯酰胺帶有正電荷,能與帶負電荷的污泥顆粒通過電中和作用結合,同時利用其分子鏈的架橋和卷掃作用,使污泥顆粒形成大而緊密的絮團,在機械壓力作用下,水分更容易被擠出,實現污泥的脫水。
優勢:可以提高污泥的脫水效率,降低污泥的含水率,使污泥更易于運輸和處置,減少污泥對環境的影響。
選型考慮因素
廢水水質:根據廢水的 pH 值、懸浮物濃度、金屬離子種類和濃度等因素選擇合適的聚丙烯酰胺類型。例如,高堿性廢水中,陰離子聚丙烯酰胺更穩定;而對于含有較多帶負電膠體的廢水,陽離子聚丙烯酰胺效果更好。
處理工藝:不同的處理工藝階段對聚丙烯酰胺的要求不同。在赤泥分離階段,需要沉降速度快的產品;在污泥脫水階段,需要絮凝體強度高、脫水性能好的產品。
成本因素:綜合考慮聚丙烯酰胺的價格、投加量和處理效果,選擇性價比高的產品,以降低處理成本。