PAC和PAM在污水處理中的作用機制是什么？

在污水處理中，PAC和PAM發揮著至關重要的作用，它們通過各自作用機制，共同促進了污水的凈化過程。

PAC（聚合氯化鋁）在污水處理中的作用機制

1. 壓縮雙電層作用：

• 污水中的懸浮顆粒表面通常帶有電荷，這些帶電顆粒會吸引周圍的離子形成擴散層，從而產生電動電位。當加入PAC后，它會在水中離解出大量帶正電或負電的離子，如果PAC離解出的離子與懸浮顆粒表面的電荷相反，則可進入擴散層，從而使靜電排斥作用逐漸減小，導致擴散層的厚度變薄，進而使膠體顆粒的電動電位降低。

• 隨著擴散層厚度的減小和電動電位的降低，顆粒間的相互吸引力增強，當達到一定程度時，顆粒就會發生聚集，從而實現脫穩，為后續的絮凝沉淀創造條件。

2. 吸附架橋作用：

• PAC的高分子鏈上通常帶有多種活性基團，這些基團可以與水中的懸浮顆粒發生吸附作用。一個高分子聚合物的活性部分可以同時吸附在一個以上的膠體顆粒表面，就像橋梁一樣將多個顆粒連接在一起。

• 通過這種吸附架橋的方式，使得分散在水中的微小懸浮顆粒相互聚集成較大的絮狀物，從而更容易從水中分離出來。

3. 網捕卷掃作用：

• 在使用PAC時，投加的量可能過量，導致水體中的膠體顆粒較少時，PAC無法充分發揮其吸附架橋和壓縮雙電層的作用。此時，已形成的較大絮體在下沉過程中，會像一張網一樣，將水中那些處于不穩定狀態的小顆粒以及一些溶解性物質一并捕獲、卷掃下來。

• 這種網捕卷掃作用可以進一步提高對水中雜質的去除效率，尤其是在處理低濃度懸浮物廢水時，該作用更為明顯。

4. 化學沉淀作用：

• PAC還可以與污水中的溶解性物質發生化學反應，生成難溶性的沉淀物質。例如，鈣鹽、鐵鹽、鋁鹽等無機絮凝劑與水中的磷酸根離子、硫酸根離子等反應，生成磷酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鐵、氫氧化鋁等沉淀物。

• 這些沉淀物質可以吸附水中的懸浮顆粒和其他雜質，共同沉淀下來，從而達到去除污染物的目的。同時，化學沉淀還可以改變水的化學性質，如降低硬度、調節酸堿度等。

PAM（聚丙烯酰胺）在污水處理中的作用機制

1. 絮凝作用：

• PAM能夠在水中形成高分子鏈狀結構，通過與水中懸浮物或膠體粒子相互作用，將其聚集成較大的團塊。這主要是因為PAM分子鏈中含有大量的酰胺基團，這些基團能夠與水中的微小顆粒發生強烈的相互作用，引導顆粒之間的吸附作用，從而促使顆粒之間發生連接。

• 這些連接使得微小顆粒逐漸聚集，形成更大的絮團。這些絮團因為體積較大、密度較大，因此在水中能夠更容易地沉淀或被氣泡吸附而浮起，實現固液分離。

2. 助凝作用：

• 在污水處理系統中，當水量超出處理能力或水中絮體來不及沉降時，PAM可以作為助凝劑使用。它能夠顯著提高沉降效果，改善處理后水的COD和色度指標。

• PAM的助凝作用主要是通過增加絮體的強度和穩定性來實現的。它能夠與已經形成的絮體結合，使絮體更加緊密和堅固，從而提高絮體的沉降性能和抗剪強度。

綜上所述，PAC和PAM在污水處理中通過各自作用機制共同促進污水的凈化過程。PAC主要通過壓縮雙電層、吸附架橋、網捕卷掃和化學沉淀等作用去除水中的懸浮物、有機物和重金屬離子等污染物；而PAM則利用其絮凝和助凝作用促進污水中的雜質顆粒快速凝聚和沉降。兩者配合使用可以發揮協同作用，達到更好的污水處理效果。