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：在废水和废弃物处理领域，聚合纤维素（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）作为常用的絮凝剂和助凝剂已被广泛应用。本文介绍了PAC-PAM组合在不同领域的应用效果和研究现状，简要阐述了不同研究者对PAC-PAM组合的理解和观点，并综合分析了PAC-PAM在不同实验条件和现场条件下的应用要求和原理。根据综述的内容和分析结果，本文指出了PAC-PAM应用于各种工况的内在原理，并指出PAC和PAM的组合也存在不足，其应用方式和用量需要根据具体情况而定。
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，聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）联合用于处理废水及类似废物已形成成熟的技术链，但其联合作用机理尚不明确，且不同领域不同工况下的投加比例也不同。
本文综合分析了国内外大量相关文献，总结了PAC和PAC的组合机制，并结合PAC和PAM在各个行业的实际效果，对各种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. 国内应用研究实例：Pac-Pam
PAC 和 PAM 的交联作用在各行各业都有应用，但剂量和辅助治疗方法因工作条件和治疗环境的不同而有所差异。
1.1 生活污水和市政污泥
赵跃阳（2013）等人采用室内试验法，测试了聚丙烯酰胺（PAM）作为聚丙烯酸（PAC）和聚丙烯酸氟乙烯（PAFC）助凝剂的混凝效果。实验发现，PAM混凝后PAC的混凝效果显著提高。
王慕桐（2010）等人研究了PAC+PA对某城镇生活污水的处理效果，并通过正交试验研究了COD去除率等指标。
林颖子（2014）等人研究了PAC和PAM对水处理厂藻类的强化混凝效果。杨红梅（2017）等人研究了二者联合使用对泡菜废水的处理效果，并认为最佳pH值为6。
傅培谦（2008）等人研究了复合絮凝剂在再生水中的应用效果。通过测定水样中浊度、总磷、化学需氧量和磷酸盐等杂质的去除效果，发现复合絮凝剂对各种杂质均有良好的去除效果。
曹龙田（2012）等人采用复合絮凝法解决了中国东北地区冬季气温低导致水处理过程中反应速率慢、絮体轻、难以沉降的问题。
刘浩（2015）等人研究了复合絮凝剂对生活污水中难沉淀和浊度降低悬浮液的处理效果，发现添加一定量的PAM絮凝剂和PAC可以提高最终的处理效果。
1.2 印染废水和造纸废水
张兰和（2015）等人研究了壳聚糖（CTS）与混凝剂在造纸废水处理中的协同作用，发现添加壳聚糖效果更佳。
COD 和浊度的去除率分别提高了 13.2% 和 5.9%。
谢林（2010）研究了PAC和PAM联合处理造纸废水的效果。
刘志强（2013）等人采用自制PAC和PAC复合絮凝剂结合超声波处理印染废水。研究发现，当pH值在11～13之间时，先加入PAC搅拌2 min，再加入PAC搅拌3 min，处理效果最佳。
周丹妮（2016）等人研究了PAC+PAM对生活污水的处理效果，比较了生物加速剂和生物解毒剂的处理效果，发现PAC+PAM在去除油污方面优于生物处理方法，但在水质毒性方面PAC+PAM远优于生物处理方法。
王志志（2014）等人研究了以PAC+PAM混凝法处理造纸中期废水的处理方法。当PAC投加量为250 mg/L，PAM投加量为0.7 mg/L，pH值接近中性时，COD去除率达到68%。
左伟远（2018）等人研究比较了Fe3O4/PAC/PAM混合絮凝效果。试验表明，当三者比例为1:2:1时，对印染废水的处理效果最佳。
LV sining（2010）等人研究了PAC+PAM组合对中期废水的处理效果。研究表明，在酸性环境（pH 5）下，该组合絮凝效果最佳。PAC投加量为1200 mg/L，PAM投加量为120 mg/L时，COD去除率超过60%。
1.3 煤化工废水和炼油废水
杨磊（2013）等人研究了PAC+PAM在煤炭工业废水处理中的混凝效果，比较了不同比例下的残余浊度，并根据不同的初始浊度给出了PAM的调整剂量。
方晓玲（2014）等人比较了PAC+Chi和PAC+PAM对炼油厂废水的混凝效果。他们得出结论，PAC+Chi具有更好的絮凝效果和更高的COD去除率。实验结果表明，最佳搅拌时间为10分钟，最佳pH值为7。
邓磊（2017）等人研究了PAC+PAM对钻井液废水的絮凝作用，COD去除率达到80%以上。
吴金华（2017）等人研究了混凝法处理煤化工废水。PAC用量为2 g/L，PAM用量为1 mg/L。实验表明，最佳pH值为8。
郭金玲（2009）等人研究了复合絮凝的水处理效果，认为当PAC投加量为24 mg/L，PAM投加量为0.3 mg/L时，去除效果最佳。
林璐（2015）等人研究了PAC-PAM组合在不同条件下对含乳化油废水的絮凝效果，并与单一絮凝剂的效果进行了比较。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。在最佳条件下，COD去除率可达约85%。
2 结论和建议
聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）的组合已广泛应用于各行各业。它在废水和污泥处理领域具有巨大的潜力，其工业价值需要进一步挖掘。
PAC和PAM的复合机制主要依赖于PAM大分子链优异的延展性，结合PAC中的Al³⁺和PAM中的-O基团，形成更稳定的网络结构。该网络结构能够稳定地包裹固体颗粒、油滴等其他杂质，因此对含有多种杂质的废水，特别是油水共存废水，具有优异的处理效果。
同时，PAC与PAM的结合也存在缺陷。形成的絮凝物含水量高，其稳定的内部结构对二次处理提出了更高的要求。因此，PAC与PAM结合技术的进一步发展仍面临诸多困难和挑战。
发布时间：2021年10月9日