徐大榮 1,2、張忠 2、江浩 1、馬志剛 1
（1. 北京國能中電節能環保科技有限公司，北京 100022；2. 中國石油大學（北京），北京 102249）
摘要：在廢水和廢棄物處理領域，聚合纖維素（PAC）和聚丙烯醯胺（PAM）作為常用的絮凝劑和助凝劑已被廣泛應用。本文介紹了PAC-PAM組合在不同領域的應用效果和研究現狀，簡要闡述了不同研究者對PAC-PAM組合的理解和觀點，並綜合分析了PAC-PAM在不同實驗條件和現場條件下的應用要求和原則。根據綜述的內容和分析結果，本文指出了PAC-PAM應用於各種工況的內在原理，並指出PAC和PAM的組合也存在不足，其應用方式和用量需要根據具體情況而定。
關鍵字：聚合氯化鋁；聚丙烯醯胺；水處理；絮凝
0 引言
在工業領域，聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯醯胺（PAM）聯合用於處理廢水及類似廢棄物已形成成熟的技術鏈，但其聯合作用機制尚不明確，且不同領域不同工況下的投加比例也不同。
本文綜合分析了國內外大量相關文獻，總結了PAC和PAC的組合機制，並結合PAC和PAM在各行業的實際效果，對各種實證結論進行了綜合統計，對相關領域的進一步研究具有指導意義。
1. 國內應用研究實例：Pac-Pam
PAC 和 PAM 的交聯作用在各行各業都有應用，但劑量和輔助治療方法因工作條件和治療環境的不同而有所差異。
1.1 生活污水及市政污泥
趙躍陽（2013）等人採用室內試驗法，測試了聚丙烯醯胺（PAM）作為聚丙烯酸（PAC）和聚丙烯酸氟乙烯（PAFC）助凝劑的混凝效果。實驗發現，PAM混凝後PAC的混凝效果顯著提升。
王慕桐（2010）等人研究了PAC+PA對某城鎮生活污水的處理效果，並透過正交試驗研究了COD去除率等指標。
林穎子（2014）等人研究了PAC和PAM對水處理廠藻類的強化混凝效果。楊紅梅（2017）等人研究了二者合併使用對泡菜廢水的處理效果，並認為最佳pH值為6。
傅培謙（2008）等人研究了複合絮凝劑在再生水中的應用效果。透過測定水樣本中濁度、總磷、化學需氧量和磷酸鹽等雜質的去除效果，發現複合絮凝劑對各種雜質均有良好的去除效果。
曹龍田（2012）等人採用複合絮凝法解決了中國東北地區冬季氣溫低導致水處理過程中反應速率慢、絮體輕、難以沉降的問題。
劉浩（2015）等人研究了複合絮凝劑對生活污水中難沉澱和濁度降低懸浮液的處理效果，發現添加一定量的PAM絮凝劑和PAC可以提高最終的處理效果。
1.2 印染廢水及造紙廢水
張蘭和（2015）等人研究了殼聚醣（CTS）與混凝劑在造紙廢水處理中的協同作用，發現添加殼聚醣效果較佳。
COD 和濁度的去除率分別提高了 13.2% 和 5.9%。
謝林（2010）研究了PAC和PAM聯合處理造紙廢水的效果。
劉志強（2013）等人採用自製PAC及PAC複合絮凝劑結合超音波處理印染廢水。研究發現，當pH值在11～13之間時，先加入PAC攪拌2 min，再加入PAC攪拌3 min，處理效果最佳。
週丹妮（2016）等人研究了PAC+PAM對生活污水的處理效果，比較了生物加速劑和生物解毒劑的處理效果，發現PAC+PAM在去除油污方面優於生物處理方法，但在水質毒性方面PAC+PAM遠優於生物處理方法。
王志（2014）等人研究了以PAC+PAM混凝法處理造紙中期廢水的處理方法。當PAC投加量為250 mg/L，PAM投加量為0.7 mg/L，pH值接近中性時，COD去除率達68%。
左偉遠（2018）等人研究比較了Fe3O4/PAC/PAM混合絮凝效果。試驗顯示，當三者比例為1:2:1時，印染廢水的處理效果最佳。
LV sining（2010）等人研究了PAC+PAM組合對中期廢水的處理效果。研究表明，在酸性環境（pH 5）下，此組合絮凝效果最佳。 PAC投加量為1200 mg/L，PAM投加量為120 mg/L時，COD去除率超過60%。
1.3 煤化工廢水及煉油廢水
楊磊（2013）等人研究了PAC+PAM在煤炭工業廢水處理中的混凝效果，比較了不同比例下的殘餘濁度，並根據不同的初始濁度給出了PAM的調整劑量。
方曉玲（2014）等人比較了PAC+Chi和PAC+PAM對煉油廠廢水的混凝效果。他們得出結論，PAC+Chi具有更好的絮凝效果和更高的COD去除率。實驗結果表明，最佳攪拌時間為10分鐘，最佳pH值為7。
鄧磊（2017）等人研究了PAC+PAM對鑽井液廢水的絮凝作用，COD去除率達80%以上。
吳金華（2017）等人研究了混凝法處理煤化工廢水。 PAC用量為2 g/L，PAM用量為1 mg/L。實驗表明，最佳pH值為8。
郭金玲（2009）等人研究了複合絮凝的水處理效果，認為當PAC投加量為24 mg/L，PAM投加量為0.3 mg/L時，去除效果最佳。
林璐（2015）等人研究了PAC-PAM組合在不同條件下對含乳化油廢水的絮凝效果，並與單一絮凝劑的效果進行了比較。最終投加量為：PAC 30 mg/L，PAM 6 mg/L，環境溫度40 ℃，pH值中性，沉澱時間30 min以上。在最佳條件下，COD去除率可達約85%。
2 結論與建議
聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯醯胺（PAM）的組合已廣泛應用於各行各業。它在廢水和污泥處理領域具有巨大的潛力，其工業價值需要進一步挖掘。
PAC和PAM的複合機制主要依賴PAM大分子鏈優異的延展性，結合PAC中的Al³⁺和PAM中的-O基團，形成更穩定的網狀結構。此網狀結構能夠穩定地包裹固體顆粒、油滴等其他雜質，因此對含有多種雜質的廢水，特別是油水共存廢水，具有優異的處理效果。
同時，PAC與PAM的結合也存在缺陷。形成的絮凝物含水量高，其穩定的內部結構對二次處理提出了更高的要求。因此，PAC與PAM結合技術的進一步發展仍面臨許多困難與挑戰。
發佈時間：2021年10月9日