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摘要：文章主要是通过测定絮凝剂中的Zeta电位、观察絮凝剂形貌以等对聚合氯化铝和聚合氯化铝-聚丙烯酰胺展开了研究，在此基础上探讨了复合絮凝剂的机理，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键词：聚合氯化铝-聚丙烯酰胺；复合高分子絮凝剂；压滤废水；絮凝机理
前言
絮凝沉降法是一种传统处理水质的方法，其有着成本低、操作简单的优势，当前已被广泛应用在国内外中。其效果的好坏主要是取决于絮凝剂的性能，而无机高分子絮凝剂是当前应用的作为广泛的絮凝剂，但其还存在着许多的缺点，为此有关人员可以在处理的过程中加入有机高分子絮凝剂，能够增强到絮凝的效果，且可以减少成本和危害。
1 实验部分
1.1 仪器与药剂
Dbj-623六电子变速器；Xsp-xsz电子显微镜；Xds-1b倒置生物显微镜；Phs-25pH计；Gds-3b光电浊度仪；Ab104-n电子天平；Master2000激光粒度分析（英国）；Zeta探针电位计（胶体动力学），工业聚合氯化铝；工业聚丙烯酰胺。
1.2 聚合氯化铝-聚丙烯酰胺絮凝剂的制备
采用适量的聚丙烯酰胺，以制备浓度为3%的溶液。并将其搅拌在搅拌器上。采用一定浓度的聚合物氯化铝溶液，加入聚丙烯酰胺溶液并搅拌一段时间，即PAC-PAM。
1.3 絮凝实验
将200ml水样到250ml烧杯中，使用变速搅拌器快速搅拌（180r•min-1），加入絮凝剂，搅拌（60r•min-1）10分钟，测量剩余浊度和20min的pH值，然后采取上清液。
1.4 形貌观察
将成熟的10d絮凝剂在清洁载玻片上干燥。在室温下干燥后，用电子显微镜观察絮状物，并在160倍放大率下拍摄。将絮状物处理成压滤废水并均匀覆盖。在表面上，用倒置的生物显微镜观察照片并放大。
1.5 粒度的测量
絮凝后絮凝物的粒度分布由Master2000激光粒度分析仪测定。在以下两个条件下测试每个絮状物：1.不搅拌样品，循环泵的旋转速度为700r•min-1，此时，絮状物仅略微破碎，粒径接近絮凝物的原始粒径；2.将样品在950r•min机械搅拌，循环泵的速度是2400r•min-1，絮状物完全破碎，并且粒度被测量为絮凝物的粒度。
2 结果与讨论
2.1 混凝剂的种类及用量
在混凝剂选择中，除了源和成本等因素外，还应考虑以下问题：使用水循环时，不应将凝结剂带入有害物质，这取决于胶体浓度，呈浓度在各种絮凝中的电凝液过程的负电荷量和pH值是相同的，并且无机盐凝血剂的量与离子的电荷有关，例如负电荷胶体带，Na通常的Ca2和Al3的剂量10-2：10-3，胶体絮凝剂的剂量范围当前胶体浓度的增加而增加，当前絮凝剂的分子量的增加而降低。添加聚合物絮凝剂使得絮凝和再稳定性低于铝铁盐的稳定性。特别地，应注意高分子絮凝剂的剂量。
2.2 搅拌强度和时间
絮凝过程包括三个阶段：混合，反应和分离。混合阶段的基本要求是使试剂快速且均匀地扩散到废水中以形成微絮凝。因此，搅拌强度应该很高，但时间应该很短。在反应阶段，水流应具有适当的速度梯度，以为微絮凝的生长产生良好的碰撞机会，并防止絮状物的形成破碎，使得混合强度小于混合阶段中的混合强度小于絮凝力，但混合时间更长，对于上述两个阶段，按照每个速度梯度g或速度梯度和停留时间，搅拌阶段的g值约为500-1000s-1，搅拌时间为10-30s，一般不超过2min；在反应阶段，g值约为10-100s-1，停留时间一般为15-30min，GT值在104-105之间。它主要在水颗粒的凝聚过程中消耗和增加，以及沉淀（或漂浮）过程中消耗和增加。在废水处理中，搅拌强度和搅拌时间应取下限值。
2.3 PAC-PAM对压滤废水的净化
水样来自碳酸钙生产中的压滤工段。
水质是pH 8.09，浊度=82.4ntu，是中浊水。加入PAC和PAC PAM（质量比是10：1）每10mg L-1絮凝压滤废水（絮凝剂剂量为AL3，下面的用量）。当pH值大于5时，净化效果更好，并且残留的浊度小于10ntu。PAC PAM的纯化效果优于PAC。由于压滤废水的pH值为8.09，可以进行絮凝实验，而无需调整pH值，这不仅节省了成本，而且还降低了成本，并简化了操作。在相同的剂量时，PAC-PAM的处理效果优于PAC的处理效果。还发现用PAC-PAM处理的絮涂具有良好的沉降性能，而用涤棉处理的絮凝松散且小，并且结算速度很慢。因此，在实际应用中，PAC-PAM的剂量选自8mgα1-1，以便于操作，低成本和对环境毒性低。从上面的结果，PAC-PAM具有优势小剂量，良好的效果和良好的絮凝，它只需要剂量而不调节pH。实际操作非常方便，优于常用的PACS。
2.4 Zeta电位的比较研究
在含水水溶液和PAC-PAM水溶液中，一定量的溶解中间多核络合物吸附在Al水解产物的表面上。因此，具有pH的Zeta电位的变化通常可以解释溶解产物的电荷变化PAC和PAC-PAM.H pH小于8.5时，PAC的Zeta电位是阳性的，最高潜力可以达到近75mV，但当pH小于8.5时，它将变为负，但Zeta潜力PAC-PAM絮凝剂是活性的。，PAC的电位是阳性的，并且电位几乎最大值75mV，但是当pH小于8.5时，它变为负，Truethe最高潜力可以达到80mV。PAC-PAM絮凝剂的Zeta电位总是高于PAC的Zeta电位，表明PAC和PAM的正电荷增加，电力和容量增强，这被反射在佛罗里达州发生效果。
2.5 絮凝剂的形貌观察与分析
PAC和PAC-pam样品均为支链型，但其支链度较小，支链较短。Pac-pam具有明显的支化度、较大的支化度和较长的支链。与PAC相比，其体积和分枝程度显著增加。这说明聚丙烯酰胺的引入使聚合氯化铝的结构发生变化，支化度增加，即复合絮凝剂的聚合度增加，这是因为PAM的加入改变了PAC的水解聚合，因此，在有机物的周围趋势中，铝低聚物在铝高聚物下迅速键合，而粉斑的存在也增强了吸附剂和桥联混凝剂的吸附作用，这种联合作用弥补了原有的分子量和絮凝能力，提高了絮凝效果。
2.6 絮体的形貌观察与分析
PAC的水解物可以在水中捕获胶体颗粒并促使它们。这些氢氧化物具有巨大的网络表面结构，一定的正电荷和某种静电吸附能量。因此，当产生沉淀物时，它们可以彼此分离，并且胶体颗粒被附着网捕获在沉淀物中，并迅速扫过和沉淀，然而，由于其短的分支，网中仍然存在许多地方，这表明絮凝剂具有较弱的吸附和桥接。絮凝剂具有支链结构，并且在水中的胶体颗粒彼此靠近链条，可以从上述分析中推断出更快的速度，Pac-Pam具有更强的吸附性和黏贴性。
2.7 处理压滤废水后絮体粒径分布
与絮凝物前的粒度和粒度相比，可以发现转换体的粒度非常小，仅在粉碎前仅为1/10，表明处理过程中没有更多网络，以及关键作用合成主要是静电吸附，吸附能量较弱。PAC-PAM的粒径大于处理相同水样的PAC。单独添加PAC时，PAC可以中和和压缩电双层和网络。PAC形成的絮状物小且松散，稳定速度慢。当PAC和PAM复合时，不仅表面上的正电荷增加，静电粘附能力增强，而且水解产物的体积和分支程度增加，吸附桥接能力增强，以及大絮凝物过程中的清洁效果，沉淀显著改善了PAC的问题。
3 结束语
由上可知，把PAM应用在PAC后的Zeta电位会向着正值的方向不断的移动，且会改变到PAC原本的结构面貌，导致它出现增大的情况。PAM在絮凝的过程中主要是依靠到水解产物的网状表面结构把水中的胶体颗粒粘附网捕沉淀。
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