聚丙烯酰胺本身具有一定的脫色能力,但它主要是通過(guò)絮凝作用間接實(shí)現脫色效果。
絮凝脫色原理
聚丙烯酰胺是一種高分子絮凝劑,其分子鏈上有許多活性基團。在含有色素的廢水(如印染廢水、食品加工廢水等)中,色素以溶解態(tài)或膠體形式存在。當聚丙烯酰胺加入后,通過(guò)吸附架橋和電荷中和機制,使水中的懸浮顆粒和膠體(包括帶有色素的膠體)聚集形成較大的絮體。
對于帶有色素的膠體粒子,聚丙烯酰胺分子鏈可以吸附在其表面。例如,在陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺處理陰離子型染料廢水時(shí),陽(yáng)離子基團與染料陰離子發(fā)生電荷中和,同時(shí)長(cháng)分子鏈將多個(gè)染料膠體連接在一起,形成絮凝體。這些絮凝體沉淀到水底或通過(guò)過(guò)濾等方式被分離,從而使水中的色素含量降低,達到脫色的目的。
不同類(lèi)型聚丙烯酰胺的脫色應用
陰離子型聚丙烯酰胺:在處理含有陽(yáng)離子型色素(如某些金屬絡(luò )合染料)的廢水時(shí)比較有效。因為陰離子型聚丙烯酰胺可以與陽(yáng)離子色素通過(guò)靜電吸引和吸附架橋作用形成絮凝體。不過(guò),對于一些陰離子型染料廢水,其脫色效果相對較弱,需要與其他混凝劑配合使用,或者先調節廢水的 pH 值等條件來(lái)增強脫色能力。
陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺:對于處理陰離子型染料廢水(如活性染料、酸性染料等)效果較好。由于陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺帶有正電荷,可以快速地與帶負電荷的染料離子發(fā)生電荷中和反應,形成絮凝沉淀。例如,在印染行業(yè)的廢水處理中,離子度為 30% - 50% 的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺可以有效地對多種陰離子染料廢水進(jìn)行脫色處理,使廢水的色度降低 50% - 80% 左右。
非離子型聚丙烯酰胺:非離子型聚丙烯酰胺主要通過(guò)吸附架橋作用來(lái)實(shí)現絮凝。在一些對電荷敏感的色素廢水處理中,非離子型聚丙烯酰胺可以避免因電荷作用而產(chǎn)生的復雜情況。例如,在處理含有混合色素(既有陽(yáng)離子型又有陰離子型色素)的廢水時(shí),非離子型聚丙烯酰胺會(huì )發(fā)揮獨特的作用,通過(guò)吸附架橋將不同類(lèi)型的色素膠體聚集在一起,達到一定的脫色效果。
與其他方法結合的脫色效果
聚丙烯酰胺單獨使用時(shí)的脫色效果有限,與其他脫色方法結合使用可以增強脫色效率。例如,與活性炭吸附相結合,在聚丙烯酰胺絮凝沉淀后,用活性炭進(jìn)一步吸附水中殘留的色素,可以使廢水的色度進(jìn)一步降低?;蛘吲c氧化法(如臭氧氧化、芬頓氧化等)結合,先通過(guò)氧化反應將一些難降解的色素分子分解為小分子,再利用聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝沉淀,從而達到更好的脫色效果。