PAC和PAM在污水处理中的作用机制是什么？

在污水处理中，PAC和PAM发挥着至关重要的作用，它们通过各自作用机制，共同促进了污水的净化过程。

PAC（聚合氯化铝）在污水处理中的作用机制

1. 压缩双电层作用：

• 污水中的悬浮颗粒表面通常带有电荷，这些带电颗粒会吸引周围的离子形成扩散层，从而产生电动电位。当加入PAC后，它会在水中离解出大量带正电或负电的离子，如果PAC离解出的离子与悬浮颗粒表面的电荷相反，则可进入扩散层，从而使静电排斥作用逐渐减小，导致扩散层的厚度变薄，进而使胶体颗粒的电动电位降低。

• 随着扩散层厚度的减小和电动电位的降低，颗粒间的相互吸引力增强，当达到一定程度时，颗粒就会发生聚集，从而实现脱稳，为后续的絮凝沉淀创造条件。

2. 吸附架桥作用：

• PAC的高分子链上通常带有多种活性基团，这些基团可以与水中的悬浮颗粒发生吸附作用。一个高分子聚合物的活性部分可以同时吸附在一个以上的胶体颗粒表面，就像桥梁一样将多个颗粒连接在一起。

• 通过这种吸附架桥的方式，使得分散在水中的微小悬浮颗粒相互聚集成较大的絮状物，从而更容易从水中分离出来。

3. 网捕卷扫作用：

• 在使用PAC时，投加的量可能过量，导致水体中的胶体颗粒较少时，PAC无法充分发挥其吸附架桥和压缩双电层的作用。此时，已形成的较大絮体在下沉过程中，会像一张网一样，将水中那些处于不稳定状态的小颗粒以及一些溶解性物质一并捕获、卷扫下来。

• 这种网捕卷扫作用可以进一步提高对水中杂质的去除效率，尤其是在处理低浓度悬浮物废水时，该作用更为明显。

4. 化学沉淀作用：

• PAC还可以与污水中的溶解性物质发生化学反应，生成难溶性的沉淀物质。例如，钙盐、铁盐、铝盐等无机絮凝剂与水中的磷酸根离子、硫酸根离子等反应，生成磷酸钙、硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化铝等沉淀物。

• 这些沉淀物质可以吸附水中的悬浮颗粒和其他杂质，共同沉淀下来，从而达到去除污染物的目的。同时，化学沉淀还可以改变水的化学性质，如降低硬度、调节酸碱度等。

PAM（聚丙烯酰胺）在污水处理中的作用机制

1. 絮凝作用：

• PAM能够在水中形成高分子链状结构，通过与水中悬浮物或胶体粒子相互作用，将其聚集成较大的团块。这主要是因为PAM分子链中含有大量的酰胺基团，这些基团能够与水中的微小颗粒发生强烈的相互作用，引导颗粒之间的吸附作用，从而促使颗粒之间发生连接。

• 这些连接使得微小颗粒逐渐聚集，形成更大的絮团。这些絮团因为体积较大、密度较大，因此在水中能够更容易地沉淀或被气泡吸附而浮起，实现固液分离。

2. 助凝作用：

• 在污水处理系统中，当水量超出处理能力或水中絮体来不及沉降时，PAM可以作为助凝剂使用。它能够显著提高沉降效果，改善处理后水的COD和色度指标。

• PAM的助凝作用主要是通过增加絮体的强度和稳定性来实现的。它能够与已经形成的絮体结合，使絮体更加紧密和坚固，从而提高絮体的沉降性能和抗剪强度。

综上所述，PAC和PAM在污水处理中通过各自作用机制共同促进污水的净化过程。PAC主要通过压缩双电层、吸附架桥、网捕卷扫和化学沉淀等作用去除水中的悬浮物、有机物和重金属离子等污染物；而PAM则利用其絮凝和助凝作用促进污水中的杂质颗粒快速凝聚和沉降。两者配合使用可以发挥协同作用，达到更好的污水处理效果。