徐大荣 1,2、张忠志 2、江浩 1、马志刚 1
（1. 北京国能中电节能环保科技有限公司，北京 100022；2. 中国石油大学（北京），北京 102249）
摘要：在废水及废渣处理领域，聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）作为常见的絮凝剂和助凝剂已被广泛应用。本文介绍了PAC-PAM在不同领域的应用效果及研究现状，简述了不同研究者对PAC-PAM组合的理解和观点，并全面分析了PAC-PAM在不同实验条件和现场条件下的应用要求及原理。本文根据综述内容和分析结果，指出了PAC-PAM应用于各种工况的内在原理，并指出PAC-PAM组合也存在缺陷，其应用方式和用量需根据具体情况而定。
关键词：聚合氯化铝；聚丙烯酰胺；水处理；絮凝
0 引言
在工业领域中，聚合氯化铝（PAC）与聚丙烯酰胺（PAM）联合使用处理废水及类似废弃物已形成成熟的技术链，但其联合作用机理尚不明确，且各个领域不同工况的投加比例也不同。
本文综合分析了大量的国内外相关文献，总结了PAC与PAC的组合机理，并结合PAC与PAM在各个行业的实际应用效果，对各项实证结论进行了综合统计，对相关领域的进一步研究具有指导意义。
1. pac-pam国内应用研究实例
PAC、PAM的交联作用应用于各行各业，但针对不同的工况和处理环境，其用量及配套处理方法有所不同。
1.1 生活污水和城市污泥
赵月阳（2013）等人采用室内试验的方法，测试了PAM作为助凝剂对PAC、PAFC的混凝效果，试验发现PAM混凝后PAC的混凝效果有较大提高。
王木桐(2010)等研究了PAC+PA对某镇生活污水的处理效果，通过正交实验研究了COD去除率等指标。
林英姿(2014)等研究了PAC和PAM在水处理厂对藻类的强化混凝效果。杨红梅(2017)等研究了组合使用对泡菜废水的处理效果，认为最佳pH值为6。
付佩倩(2008)等研究了复合絮凝剂应用于回用水的效果，通过测定水样中浊度、TP、COD、磷酸盐等杂质的去除效果发现，复合絮凝剂对各类杂质均有良好的去除效果。
曹龙田（2012）等人采用复合絮凝的方法解决了东北地区水处理过程中因冬季气温较低而出现的反应速度慢、絮体轻、难沉降的问题。
刘浩(2015)等研究了复合絮凝剂对生活污水中难沉淀降浊悬浮物的处理效果，发现在投加PAM和PAC的同时加入一定量的PAM絮凝剂，可促进最终的处理效果。
1.2印染废水和造纸废水
张兰荷（2015）等研究了壳聚糖（CTS）与混凝剂在造纸废水处理中的协同作用，发现在造纸废水处理中添加壳聚糖效果更佳
COD、浊度去除率分别提高了13.2%和5.9%。
谢琳（2010）研究了PAC与PAM联合处理造纸废水的效果。
刘志强(2013)等人采用自制PAC及PAC复合絮凝剂结合超声波处理印染废水，得出当pH值在11～13之间时，先投加PAC搅拌2min，再投加PAC搅拌3min，处理效果最佳。
周丹妮（2016）等研究了PAC+PAM对生活污水的处理效果，对比了生物促进剂和生物解毒剂的处理效果，发现PAC+PAM在油的去除效果上优于生物处理法，但在水质毒性上PAC+PAM明显优于生物处理法。
王志志(2014)等研究了以PAC+PAM混凝法处理造纸中段废水的处理方法，当PAC投加量为250mg/L，PAM投加量为0.7mg/L，pH值接近中性时，COD去除率可达68%。
左伟元（2018）等人研究对比了Fe3O4/PAC/PAM混合絮凝效果，试验表明，当三者比例为1:2:1时，印染废水处理效果最佳。
吕思宁（2010）等研究了PAC+PAM组合对中段废水的处理效果。研究表明，在酸性环境（pH 5）下复合絮凝效果最佳。PAC投加量为1200 mg/L，PAM投加量为120 mg/L，COD去除率达60%以上。
1.3煤化工废水及炼油废水
杨蕾(2013)等研究了PAC+PAM在煤炭工业废水处理中的混凝效果，比较了不同配比下的残留浊度，并根据不同的初始浊度给出了PAM的调整投加量。
方晓玲（2014）等对比了PAC+Chi和PAC+PAM对炼油废水的混凝效果，得出PAC+Chi的絮凝效果更佳，COD去除率更高。实验结果表明，最佳搅拌时间为10 min，最佳pH值为7。
邓蕾(2017)等研究了PAC+PAM对钻井液废水的絮凝效果，COD去除率达到80%以上。
吴金华（2017）等研究了混凝处理煤化工废水。PAC为2g/L，PAM为1mg/L。实验得出最佳pH值为8。
郭金玲(2009)等研究了复合絮凝的水处理效果，认为当PAC投加量为24mg/L、PAM投加量为0.3mg/L时去除效果最佳。
林璐（2015）等研究了不同条件下PAC-PAM组合对乳化油含废水的絮凝效果，并与单一絮凝剂的效果进行了对比。最终投加量为：PAC 30 mg/L，PAM 6 mg/L，环境温度40℃，pH值中性，沉淀时间30 min以上。在最有利条件下，COD去除率达到85%左右。
2 结论与建议
聚合氯化铝（PAC）与聚丙烯酰胺（PAM）组合药剂在各行各业有着广泛的应用，在废水及污泥处理领域具有巨大潜力，其工业价值有待进一步挖掘。
PAC与PAM的复合机理主要依赖于PAM大分子链优异的延展性，与PAC中的Al3+和PAM中的-O相结合，形成更为稳定的网络结构，该网络结构能够稳定地包覆固体颗粒、油滴等其他杂质，因此对于含多种杂质的废水，特别是油水共存的废水具有优异的处理效果。
同时，PAC与PAM组合也存在缺陷，形成的絮凝体含水率较高，且内部结构稳定，对二级处理的要求较高，因此PAC与PAM组合的进一步发展仍面临困难和挑战。
发布时间：2021年10月9日