孟連傣族拉祜族佤族自治縣造紙廠廢水處理中聚丙烯酰胺的選型和效果

一、 聚丙烯酰胺（PAM）在造紙廢水處理中的作用

聚丙烯酰胺是一種高效的水溶性高分子聚合物，在造紙廢水處理中主要扮演兩個核心角色：

絮凝作用 (Flocculation)：PAM的長分子鏈通過“吸附架橋”機制，將水中的細小懸浮顆粒、膠體粒子連接起來，形成更大、更密實的絮團（礬花）。

凝聚作用 (Coagulation)：對于陰離子型PAM，其帶負電的基團能與水中帶正電的金屬鹽（如PAC、硫酸鋁）協同作用，中和膠體顆粒表面的電荷，使其脫穩，從而更容易聚集。

最終效果體現在：

提高沉降/浮選效率：快速形成大絮團，加速固液分離速度。

提升水質：顯著降低廢水中的懸浮物（SS）、化學需氧量（COD）和色度。

增加污泥脫水性：改變污泥顆粒結構，釋放結合水，大大提高污泥的脫水效率，降低泥餅含水率。

二、 聚丙烯酰胺（PAM）的選型

這是整個環節中最重要、最復雜的一步。選型錯誤會導致用量大、效果差、甚至完全無效。PAM根據其離子特性分為陽離子型（CPAM）、陰離子型（APAM）、非離子型（NPAM）。選型必須通過實驗室燒杯實驗來確定，但可以遵循以下基本原則：

1. 根據廢水水質和處理工藝階段選擇

處理階段 廢水特點 推薦PAM類型 原因說明

初級處理（絮凝沉降） 廢水pH值偏中性或堿性，富含帶負電荷的纖維、填料（如高嶺土、碳酸鈣）和膠體。SS高，COD高。 陰離子型 (APAM)

非離子型 (NPAM) 造紙膠體通常帶負電，陰離子PAM與無機混凝劑（PAC）配合使用效果好。先加PAC中和電荷使其脫穩，再加APAM進行吸附架橋絮凝。NPAM在酸性或中性條件下效果好。

污泥脫水（帶式/離心脫水） 污泥來自生化后的剩余污泥或物化污泥，有機質含量高，帶負電荷性強，親水性好，難脫水。 陽離子型 (CPAM) 陽離子PAM的正電荷基團能有效中和污泥膠體的負電荷，起到電性和作用，同時其分子鏈能吸附有機質，破壞膠體結構，改善污泥的脫水性能。這是最常見和關鍵的應用。

氣浮處理 用于分離水中細小纖維、膠料和樹脂等輕質雜質。 陰離子型 (APAM)

或

低離子度陽離子型 氣浮需要形成粒度適中、強度高的絮團，以便微氣泡附著并將其帶至水面。APAM能有效實現這一點。有時也會使用特定型號的CPAM。

2. 根據分子量選擇

高分子量（>1200萬）：主要用于絮凝沉降和氣浮。分子鏈越長，架橋能力越強，形成的絮團越大，沉降速度越快。但并不是分子量越高越好，過高可能導致絮團過散、易碎或溶解困難。

中等分子量（800-1200萬）：用途較廣，可用于一些特殊的沉降或對絮團強度要求高的場合。

低分子量：一般不用于造紙廢水的固液分離，更多用于增稠、減阻等用途。

簡單總結：

沉降用：常選超高分子量陰離子PAM。

脫水用：常選中高分子量陽離子PAM。

3. 根據離子度選擇（特指陽離子PAM用于脫水時）

離子度代表了聚合物鏈上帶正電荷的密度，是選擇陽離子PAM的核心參數。

低離子度（10%-30%）：適用于無機污泥（物化污泥）含量高的場合。這類污泥負電荷不強，需要的是架橋能力而非電中和。

中離子度（40%-60%）：最常用范圍。適用于混合污泥（既有物化污泥也有生化污泥）。綜合了架橋和電中和能力。

高離子度（>60%）：適用于有機污泥（生化后剩余污泥）含量高的場合。這類污泥帶負電性強、親水、難脫水，需要高正電荷去中和電荷并破壞膠體結構。

注意： 離子度并非越高越好。過高的離子度會導致分子鏈卷曲，架橋能力下降，反而效果變差，且成本更高。

三、 效果評估與優化

選擇了初步型號后，必須通過實驗來驗證和優化。

燒杯實驗 (Jar Test)：

確定最佳投加量：在固定攪拌條件下，投加不同量的PAM溶液，觀察絮團形成大小、沉降速度、上清液清澈度。找到效果最好且用量最少的點。

確定最佳攪拌條件：快速的混合（使PAM迅速分散）和慢速的絮凝（使絮團長大而不被打碎）同樣重要。

上機試驗：

實驗室小試成功后，必須在實際的生產設備（如脫水機）上進行中試。觀察實際的出泥干度、絮凝劑消耗量、濾液或離心液的清澈度。

效果評判標準：

絮凝階段：絮團大小、沉降速度、上清液SS和COD去除率。

脫水階段：污泥調質后的狀態、脫水泥餅的含水率、脫水的效率（每小時處理量）、濾液的返色情況。

四、 使用注意事項

溶解：必須使用常溫水（<60°C），充分攪拌溶解（40-60分鐘），配制濃度通常為0.1%-0.3%。溶解不充分會嚴重影響效果并造成浪費和堵泵。

儲存：干粉需防潮密封保存，避免高溫和暴曬。配制好的溶液儲存時間不宜過長（一般<24小時），否則會降解失效。

投加點：選擇合適的投加點，確保與污泥混合均勻。

pH值：pH值會影響PAM的電荷狀態和效能，必要時需調節廢水pH。

總結

造紙廠廢水處理中PAM的選型是一個系統性工程，沒有“萬能型號”。

核心原則：沉降/氣浮多用陰離子PAM，污泥脫水多用陽離子PAM。

關鍵方法：必須通過詳細的燒杯實驗和上機試驗，根據具體的廢水/污泥性質（來源、pH、電荷性、有機物含量）來篩選最佳的離子類型、分子量和離子度。

最終目標：在達到最佳處理效果（出水清、泥餅干）的同時，實現最低的運行成本。

建議與有技術實力的PAM供應商合作，他們通常能提供專業的技術支持和樣品進行實驗篩選。