PAM处理马铃薯淀粉废水工艺的探索（三等奖）.docx

PAM处理马铃薯淀粉废水工艺的探索

指导老师：陈晓农

作者：马梧桐桂起林邓宇飞

北京化工大学材料科学与工程学院

目录

TOC\o1-3\h\z\u一.引言 4

二.实验原理 5

1.1PAM的作用机理 5

1.1.1PAM的分子式 5

1.1.2PAM分类 5

1.1.3PAM的作用原理简介 5

1.2硫酸铝的作用 6

1.3硫酸铝和PAM混合使用 6

三.实验部分 7

3.1实验仪器和试剂 7

3.2实验前期 7

3.2.1模拟液的配制 7

3.2.2硫酸铝溶液（7.5wt%）的配制 8

3.2.3聚丙烯酰胺溶液（0.5wt%）的配制 8

3.2.4光电浊度计的校准 8

3.2.5实验条件的确定 8

3.3实验中期 9

3.3.1PAM最佳投放量的确定 9

3.3.2硫酸铝最佳投放量的确定 10

3.4实验后期 12

3.4.1PAM与硫酸铝的混合比例的确定 12

3.4.2最经济投放方式的确定 12

四．结果与讨论 14

4.1实验总结 14

4.2联系工业 15

五．致谢 16

参考文献 16

PAM处理马铃薯淀粉废水工艺的探索

指导老师：陈晓农

马梧桐桂起林邓宇飞

北京化工大学材料科学与工程学院

摘要：采用模拟试验方法研究了聚丙烯酰胺（PAM）,硫酸铝以及它们的混合使用对马铃薯废水的处理的效果。通过对废水处理前后浊度和COD指标及处理成本等方面的综合分析,得到如下结果：硫酸铝、PAM以及复合使用对马铃薯淀粉废水浊度均具有良好的去除能力。其中7ppm的PAM单独使用和10mg/L+4ppmPAM复合使用处理效果最佳其浊度去除率可高达98%，COD去除率可达到83.5%。并且在达到相同最佳效果时，PAM和硫酸铝复合使用的成本比PAM单独使用节约28.6%。

关键词：PAM；硫酸铝；马铃薯淀粉废水；絮凝

一.引言

马铃薯淀粉废水是马铃薯淀粉以及相关淀粉化工产品生产过程中产生的废液，是食品工业中污染最严重的废水之一。废水中含有大量有机物，如糖类、蛋白质等，因此造成了废水的COD、浊度和色度都很高，如果直接将废水排入水体不仅是对水资源的浪费。而且对环境造成严重污染。直接排入水体的废水之中的有机质会在自然发酵后释放出硫化氢、氨气等气体从而污染环境。在水中由于有机质浓度过高,各种微生物生长繁殖迅速,其中有害微生物或者致病菌的大量生长繁殖,不仅直接侵害了水生动物,而且由于微生物的生长和有机质的氧化反应,水中的溶解氧被消耗殆尽,使水生动物因缺氧而死亡,从而对河流、水库及环境造成严重污染。针对马铃薯淀粉废水的处理，人们都在力求研究出一种合理、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。目前，在废水预处理过程中助凝剂或初级絮凝剂的水溶性聚合物在水处理中已引起广泛的重视，其优点在于产生的沉淀絮块较大且稳定,污泥量少,需用的化学试剂量少。再结合马铃薯淀粉生产废水具有如下几个明显的特点：①马铃薯淀粉加工业具有明显的季节性，主要集中在每年的10月份至翌年的1月份，处于冬季气温低、水温低，十分不利于生物处理；②生产周期短，生物系统启动困难；③由于搓磨机生产时加入大量气体，浓、稀蛋白水中含有大量稳定的微气泡；④蛋白含量高，曝气时还会产生大量泡沫。因此本文章采用物理化学方法即用无机絮凝剂硫酸铝和有机絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）处理马铃薯淀粉废水，并将无机和有机絮凝剂进行复配，研究在正常废水pH值下、各絮凝剂的投药量、助凝剂投加量以及沉降时间等对絮凝效果的影响，从而确定处理马铃薯淀粉废水的较佳絮凝剂及其较经济的投放方式，为工业应用提供理论依据。

二.实验原理

1.1PAM的作用机理

1.1.1PAM的分子式

1.1.2PAM分类

一般比较常用的就是阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）和阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）。

CPAM的作用原理：先是利用电荷中和，使被反应物脱稳，从而再利用架桥吸附作用达到沉降的效果；

APAM则是以架桥吸附作用为主，因为阴离子的分子量比较大，链比较长

架桥作用

1.1.3PAM的作用原理简介

1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能速动电位降低而凝聚。

2）吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。

3）表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。