钢铁冶金废水成分复杂,含大量重金属、悬浮物及有机物,而聚丙烯酰胺(PAM)凭借其独特的分子结构和高分子絮凝特性,成为处理此类废水的核心药剂。以下是两者的关联细节及处理机制:
一、聚丙烯酰胺在冶金废水处理中的作用机理
重金属与悬浮物的高效去除:PAM分子链中的极性基团(如-CONH₂)通过吸附桥联和电荷中和作用,将废水中的重金属离子(汞、铅、砷等)及悬浮颗粒结合成絮团,加速沉降分离。
案例:某钢铁厂采用阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)处理后,悬浮物去除率达95%以上,重金属浓度降至环保标准以下。
有机物及COD/BOD的协同降解:PAM与微生物协同作用,通过絮凝吸附包裹有机物(如苯酚、硫化物),提升后续生化处理效率。
二、聚丙烯酰胺的应用工艺流程
预处理阶段
物理截留:通过格栅、筛网去除大颗粒金属碎屑及砂石;
水质调节:在调节池中平衡废水pH(通常调至中性或碱性)及水量,为后续投药创造条件。
混凝沉淀核心环节
药剂选择:阴离子型(pH 6-9):适用于含正电重金属离子(如
Fe³⁺、Zn ²⁺)的废水;
阳离子型CPAM:针对含有机胶体污染物(如油脂)的废水。
投加控制:溶解浓度:0.1%-0.3%,避免高温(>40℃)或强酸/ 碱环境破坏分子链;
用量范围:5-15g/吨废水,需通过小试优化。
反应与分离:机械搅拌(50r/min)促进絮体形成,沉淀池完成固液分离,出水COD
降低30%-60% 。
污泥脱水处理
污泥调理:投加阳离子型PAM(2-10kg/吨干污泥),改善脱水性能;
机械脱水:通过压滤机或离心机实现污泥减量化,含水率降至70%-80%。
结论:聚丙烯酰胺通过高效絮凝与吸附特性,解决了钢铁冶金废水中重金属、悬浮物和有机物的处理难题,兼具经济性与环保效益。其应用需结合水质特点精准选型,并优化工艺参数以实现稳定达标排放。