聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用

聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用普遍且关键，其作为一种线性水溶性高分子，因其高分子量（通常在107之间）和良好的水溶性，被普遍应用于污水和饮用水的处理过程中。

聚丙烯酰胺在水处理中主要的作用是作为絮凝剂。它能够将水中的悬浮颗粒、胶体等杂质聚集在一起，形成大的絮凝体，从而加速这些杂质的沉降和过滤。这一作用机制主要基于聚丙烯酰胺分子中的官能团与水中杂质颗粒之间的电性互斥作用和静电吸引作用。

1、减少絮凝剂用量：在达到相同水质的前提下，聚丙烯酰胺与其他无机絮凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝等）联合使用，可以减少絮凝剂的用量。这主要是因为聚丙烯酰胺能够增强无机絮凝剂的效果，使得较少的无机絮凝剂就能达到理想的絮凝效果。

2、提升絮凝效果：聚丙烯酰胺形成的絮凝体体积大、密度好、沉降速度不慢，这有助于提升固液分离速率，从而加快水处理进程。同时，良好的沉降性能还能推动污泥脱水，降低污泥含水量，便于后续处理。

3、改进水质：通过聚丙烯酰胺的絮凝作用，可以明显去掉水中的悬浮物、胶体等杂质，提升出水水质。这对于饮用水处理和工业废水处理都重要。

聚丙烯酰胺还可用作增稠剂，增加水体的粘稠度。在水处理过程中，特别是在需要提升水体稳定性的场合，聚丙烯酰胺的增稠作用显得尤为重要。通过增加水体的粘稠度，可以减缓水流速度，有利于悬浮颗粒的沉降和杂质的去掉。

聚丙烯酰胺在水处理中还具有减阻作用。当水流通过管道或设备时，会产生相应的阻力。聚丙烯酰胺的加入可以降低这种阻力，提升水流的通畅性。这一作用在输送高粘度流体或含有大量悬浮颗粒的流体时尤为明显。通过降低阻力，可以节省能源、提升设备速率，并延长设备的使用寿命。

在循环冷却系统中，聚丙烯酰胺可以防止无机物质在设备表面的沉积，从而减缓设备的腐蚀和结垢。这主要是因为聚丙烯酰胺能够分散和悬浮水中的无机盐类，防止它们形成坚硬的垢层。同时，聚丙烯酰胺还能与金属离子形成络合物，进一步防止腐蚀的发生。

聚丙烯酰胺还具有去掉水中污染物的能力。例如：

1、去掉硝酸盐：通过固定化反硝化菌与聚丙烯酰胺的结合使用，可以去掉饮用水中的硝酸盐。这一过程中，聚丙烯酰胺作为载体，为反硝化菌提供了良好的生长环境，从而推动了硝酸盐的转化。

2、去掉重金属离子：某些类型的聚丙烯酰胺（如纤维素接枝的聚丙烯酰胺）对重金属离子具有良好的选择性吸附能力。通过吸附作用，可以将水中的重金属离子去掉，达到净化水质的目的。

尽管聚丙烯酰胺在水处理中具有诸多优点，但在使用过程中也需要注意以下几点：

1、选择适当的型号和用量：不同类型的聚丙烯酰胺具有不同的性能特点，应根据具体的水质和处理要求选择适当的型号和用量。

2、控制pH值和酸碱度：聚丙烯酰胺对于水体酸碱度和pH值的影响大，需要考虑到其与水体的反应性，并在使用过程中调节pH值和酸碱度，以避免对环境造成不良影响。

3、避免过量使用：过量使用聚丙烯酰胺可能会产生过多的胶体颗粒，反而降低过滤速率或造成二次污染。