聚丙烯酰胺净化水质的原理主要包括以下几方面:
1. 吸附架桥作用:
聚丙烯酰胺是一种线性高分子聚合物,具有很长的分子链。当它溶解在水中时,分子链充分伸展。这些长链分子可以在不同的颗粒之间起到“架桥”的作用,将原本分散的微小颗粒连接在一起。
就像在颗粒之间搭建了一座桥梁,使这些小颗粒聚集形成较大的絮体。随着絮体不断增大,其重量也增加,在重力作用下更容易沉降,从而实现与水的分离,达到净化水质的目的。例如,在处理含有大量细小悬浮物的污水时,聚丙烯酰胺的吸附架桥作用能够快速将这些悬浮物聚集起来形成大的絮团沉淀下来。
2. 电荷中和作用:
污水中常常含有带电荷的悬浮颗粒、胶体等杂质,这些杂质由于同种电荷相互排斥,所以在水中能够保持稳定的分散状态。而聚丙烯酰胺分子链上带有一定的电荷基团,当它加入到水中后,这些电荷基团可以与水中带相反电荷的杂质发生相互作用,进行电荷中和。
电荷中和后,颗粒之间的静电斥力减小,从而使它们能够相互靠近并聚集在一起,形成较大的颗粒,便于后续的沉降或过滤去除。比如,对于一些带负电荷的胶体杂质,阳离子型聚丙烯酰胺可以通过电荷中和作用使其凝聚沉淀。
3. 沉淀物网捕机理:
当向水中加入聚丙烯酰胺等絮凝剂后,如果形成了大量的絮体沉淀,这些絮体沉淀在下沉的过程中,会像“网”一样捕捉水中其他的悬浮颗粒和杂质。
即使一些颗粒原本没有被聚丙烯酰胺直接作用,但在絮体下沉的过程中也会被包裹在絮体中,随着絮体一起沉淀下来,从而进一步提高了水质的净化效果。
4. 增稠作用辅助净化:
聚丙烯酰胺可以增加水的黏度,使水中的颗粒物质在黏稠的液体中运动受到更大的阻力,从而减缓它们的运动速度,有利于颗粒的聚集和沉降。这种增稠作用在一些特定的水处理工艺中,如污泥浓缩、污泥脱水等环节,可以提高处理效率和效果。