（原威大活性炭廠）
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跟大家介紹一些關于高分子聚丙烯跣胺運用于水處理的案例，這個會幫助大家對于聚丙烯酰胺的深刻的認識。加強有機高分子聚丙烯酰胺的水處理中的應用認識，希望會對大家的以后的使用有所知道作用。
一、使用高分子電解質的工藝情況
●水廠 作助凝劑使用
備注：其中HCA的投加濃度0.3ppm指原液濃度（固含量為40%）。
●公司
(1)1998～1999年 作混凝劑使用
(2)2000年 助凝劑的同時也作混凝劑使用
備注：HCA作為混凝劑使用可大量節約鐵鹽投量，1997年通用水務未選用HCA作為混凝劑時，余沉池鐵鹽投量高達80——120mg/l；2000年通用水務在選用HCA作為混凝劑的同時，也作鐵鹽的對比實驗，投量在90mg/l左右。在生產實踐中，我們還總結發現：
●當鐵鹽投量在15ppm以上時，每投加0.1ppmNCA可節約鐵鹽7——8mg/l；
●當鐵鹽投量在15.0ppm以下時，每投加0.1ppmHCA可節約鐵鹽3——4mg/l。
●當鐵鹽投量低于6.0ppm，投加HCA不會節約鐵鹽投量。
三、高分子藥劑篩選實驗及分析
進入2000年以來，灤河水質較前兩年相比進一步惡化，并且具有更大波動性，除存在大量藻類外，濁度的變化也非常明顯。源水水質變化可見表（一）。為此，我們在通用水務公司化驗室重新進行了高分子混凝劑與助凝劑的篩選實驗。
●實驗藥劑：
1、HCA
2、FL45C
3、LT35
●實驗條件：快速攪拌（300轉/分）1.5分鐘后，自動切換到慢速（40轉/分）攪拌20分鐘，靜止沉淀5分鐘后，檢測上清液濁度。
●實驗項目
1、HCA、LT35、FL45C三種藥劑作為混凝劑的對比實驗，取予沉池進口源水，水質變化范圍參見表（一）。藥劑投加量固定為2.0mg/l、3.0mg/l，作燒杯實驗，比較各自剩余濁度，參見表（二）。
予沉池進口水質數據 地點
項目預沉池進口 濁度（NTU） 99.4---49.0 色度（度） 35--25 PH 8.66--8.01 蛋白性氮（mg/L) 0.80--0.40 亞硝酸氮（mg/L) 0.033--0.020 耗氧量（mg/L) 12.0--7.0 葉綠素（μg/L) 47.44--21.20 葉綠素a（μg/L) 39.91--16.54 藻類計數（萬個/L） 4475--3169
作為混凝劑使用剩余濁度對比數據 表（二） 混凝劑
加藥量
（mg/L) HCA FL45C LT35 2.0 3.0 2.0 3.0 2.0 3.0 濁度（NTU） 7.6 3.8 4.6 4.0 8.5 11.2
備注：表中剩余濁度值均為統計平均值
2. HCA、LT35、FL45C三種藥劑作為助凝劑的對比實驗，取予沉池出口原水，水質變化范圍參見表（三）。三氯化鐵投加量相同，三種藥劑投加量分別為0.4mg/l，作燒杯實驗，比較各自濁度，參見表（四）與表（五）
予沉池出口水質數據 表（三） 地點
項目預沉池出口 濁度（NTU） 11.6---7.8 色度（度） 15--10 PH值（PH） 8.07---7.82 蛋白性氮（mg/L) 0.34---0.28 亞硝酸氮（mg/L) 0.015---0.009 耗氧量（mg/L) 4.7---3.7 葉綠素（μg/L) 6.25---2.15 葉綠素a（μg/L) 2.42---0.58 藻類計數（萬個/L） 719---457
作為助凝劑使用的剩余濁度對比數據 表（四） 2.7:1鐵堿混合液投加量
（ mg/L)
混凝劑 5 6 7 8 9 10 11 12 HCA 2.0 1.6 1.8 1.8 1.5 1.4 1.7 1.4 FL45C 2.0 1.8 1.7 1.7 1.4 1.3 1.6 1.4 LT35 2.2 1.7 1.8 1.6 1.4 1.2 1.3 1.3
作為助凝劑使用的剩余濁度對比數據 表（五） 2.7:1鐵堿混合液投加量（ mg/L)
混凝劑 5 6 7 8 9 10 11 HCA 1.9 1.9 1.8 1.6 1.5 1.3 1.6 FL45C 2.1 1.8 1.6 1.6 1.2 1.1 1.1 LT35 2.8 2.2 1.9 1.5 1.6 1.4 1.2
備注：1、表（四）助凝劑投加量為0.5mg/L、表（五）助凝劑投加量為0.4mg/L。
2、表中剩余濁度值均為統計平均值。
● 實驗結論
1、表中數據可看出，三種藥劑作為混凝時均有明顯的除濁作用，源不濁度可從99.4NTU降到11.2NTU左右，濁度去除率在88.7%以上。
2、三種藥劑作為助凝劑時，總體上看FL45C與LT35均好于HCA。FL45C與LT35之間比較，單從剩余濁度上看難分伯仲，差別甚微。觀察實驗過程發現，FL45C出體個大且均勻，絮體下沉平穩，LT35絮體相對細小，沉淀速度較慢。
四、全的高分子藥劑的生產性實驗分析
通過化驗室小型實驗之后，我們又選用FL45C持續一個月，LT35持續一周。生產性實驗結果（見表六）與化驗室小型實驗結論基本相符。即：FL45C與LT35均可作為助凝劑使用。兩種藥劑之間比較：濁度的去除率都在90%以上，都能明顯節省鐵鹽用量，并且明顯改善混凝條件，使絮體變得粗大而密實，但LT35在生產中絮體上浮較為明顯，給沉淀系統排泥帶來困難。
表（六） 藥劑名稱 FL45C LT35 予沉池出口平均濁度 8.68NTU 8.43NTU 老系統濾前平均濁度 2.30NTU 2.33NTU 新系統濾前平均濁度 2.03NTU 1.94NTU 老系統水庫進口平均濁度 0.75NTU 0.80NTU 新系統水庫進口平均濁度 0.75NTU 0.77NTU 出廠水平均濁度 0.52NTU 0.52NTU 濁度去除率 94.0% 93.8%
五、LT35在國外成功使用的典例介紹
在馬來西亞Parak州的Ipoh市有兩個地表水處理廠（產水能力分別為30KGD和60MGD），這兩個水廠負責供給整個Ipoh市的生產和生活用水。比較兩個水廠的工藝流程（見附圖一、二）發現，這兩個水廠采用的混凝劑及助凝劑分別為硫酸鋁、LT22、LT35。硫酸鋁作為混凝劑我們并不陌生 ，其作用及特性與我公司目前采用的三氯化鐵近似，只是其混凝過程對PH的要求比較嚴格，并且對出廠水的集裝箱檢驗鋁指標控制比較嚴格，但能明顯降低水的色度。通過查閱有關資料得知，LT22、LT35在以下上兩個水廠使用取得了明顯效果，尤其是處理高濁度（大于4000NTU）源水時，LT35作為混凝劑使用，能使源水濁度降至600NTU左右。
六、有機高分子藥劑的混凝機分析
分析混凝機理可知：無機混凝劑主要靠壓縮水中膠體顆粒的雙電層及中和膠體電荷來使膠體顆粒脫穩、凝聚，而有機高分子物質則主要靠吸附架橋作用和絮粒作用細小、松散的絮體變得粗大而密實，從而易于沉淀。有機陽離子型或陰離子型高分子混凝劑（例：HCA、LT35、FL45C為陽離子型；LT25、LT27為陰離子型）；也可為不帶有離子團的鏈狀結構，即為非離子型高分子混凝劑。首先，由于膠體帶有負電荷，從理論上講陽離子型的吸附架橋作用尤為強烈，而且在吸附的同時，對負電膠體還起電中和脫穩作用，故陽離子高聚物作為混凝劑與助凝劑尤為適合；另外，其絮粒作用改善了水中絮體的結構，使片狀絮體包裹在絮核外從而加速了沉淀。
七、有機高分子藥劑的殘余單體分析
聚二甲基二烯丙基氯化銨自六十年代已在美國自來水廠家進行實驗，對于產品的毒理，已確認為聚合物沒毒性，產品的毒性僅同殘余單體的含量有關。根據對HCA系列凈水劑進行毒理評價，通過急性中毒、蓄積中毒、致突變三項五指實驗，確認HCA系列產品在殘單含量（5%時基本沒毒，可用用給水處理。各種藥劑單體含量分析見表（七）
表（七） 藥劑名稱單體含量實際較大飲用量占允許年飲用量 HCA <5% 91.25mg/年。人 14.28 FL45C <0.5% 9.125mg/年。人 1.43 LT35 <0.25% 4.563mg/年。人 0.71
備注：實際較大飲用量計算依據為
A 假定聚合物中殘余單體在水體凈化過程中未有任何損失，全部留在水體中。
B 根據國際統計慣例每人每日飲不量為2升。
C 給水處理中較大投藥量為2.5ppm。
D 計算公式為（以HCA為例）：
每日飲水量×投藥量×殘余單體含量×365day/year
=(2×106ppm)×(2.5×106ppm)×5%×365day/year
=91.25mg/年.人
八、結論性意見
水司自成立至今已有百年產水歷史，在絮凝劑的使用和研究方面有很大突破。隨著近年來灤河水質的逐步惡化，在1998年成功地將HCA用于生產中，有效地控制了水質。但是，由于國內高分產品（HCA）的單體含量不能保障，為了嚴格保障出廠水的安全確保飲水者的身體健康，又促使我們近一步尋求、探索更加可靠、有效的藥劑，通過水務公司在2000年進行了20余種有機、無機高分子藥劑的篩選實驗，并成功地將所選出的FL45C、LT35用于生產中。實踐證明FL45C、LT35均可作為助凝劑取代HCA，并保障對人體沒毒、無害。但在生產中發現FL45C、LT35均存在絮體不同程度的上浮問題，這將是我們今后進一步探索的方向。
