在污水處理過程中，聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)是生產(chǎn)中常見的化學(xué)處理手段，其投加效果直接影響著污水處理的質(zhì)量和成本。準確判斷 PAC、PAM 的投加效果對于優(yōu)化處理工藝、提高處理效率具有重要的意義。
1、效果不佳的幾個原因
（1）投加量不準確：PAC和PAM的投加量需要根據(jù)污水的具體情況來確定，如污水的pH值、污染物種類和濃度等。如果投加量過多或過少，都會影響絮凝效果。例如，投加量過多會導(dǎo)致污泥產(chǎn)量增加，處理成本上升；投加量過少則無法有效去除污水中的懸浮物和膠體顆粒。
（2）投加方式不合理：投加方式包括投加點的選擇、投加速度和投加順序等。如果投加點選擇不當，PAC和PAM可能無法與污水充分混合，導(dǎo)致絮凝效果不佳；投加速度過快或過慢也會影響藥劑與污水的反應(yīng)時間，進而影響處理效果。
（3）污水水質(zhì)變化：污水的水質(zhì)會隨時間和季節(jié)發(fā)生變化，如pH值的波動、污染物種類和濃度的變化等。這些變化都會影響PAC和PAM的投加效果。如，當污水的pH值從7升高到9時，PAC的水解產(chǎn)物會從多核羥基鋁絡(luò)合物轉(zhuǎn)變?yōu)閱魏肆u基鋁絡(luò)合物，絮凝效果會有所下降。
（4）藥劑質(zhì)量不穩(wěn)定：PAC和PAM的質(zhì)量會受到生產(chǎn)工藝、原材料等因素的影響。如果藥劑質(zhì)量不穩(wěn)定，其投加效果也會受到影響。如，PAC的鹽基度和聚合度是影響其絮凝效果的重要指標，如果這些指標不符合要求，PAC的投加效果就會大打折扣。

2、影響投加效果的因素
（1）pH值：PAC和PAM的投加效果與污水的pH值密切相關(guān)。一般來說，PAC在中性到微堿性條件下(pH值為6-8)的絮凝效果最佳，因為此時生成的氫氧化鋁沉淀最為穩(wěn)定，能夠有效吸附污水中的懸浮物和膠體顆粒；而PAM則在中性到微酸性條件下(pH值為6-7)的助凝效果較好，因為此時PAM分子鏈上的酰胺基團能夠與懸浮顆粒表面的羥基等官能團形成氫鍵，增強顆粒之間的吸附作用。
（2）溫度：溫度升高，水分子的熱運動加劇，能夠促進藥劑與污水中的污染物之間的反應(yīng)，從而提高絮凝效果。在冬季低溫條件下，PAC的水解速度會減慢，導(dǎo)致其投加效果下降；而在夏季高溫條件下，PAC的水解速度加快，投加效果相對較好。
（3）污染物種類和濃度：對于以懸浮顆粒為主的污水，PAC的投加效果較為明顯；而對于以溶解性有機物為主的污水，PAM的助凝效果更為重要。此外，污染物濃度的高低也會影響藥劑的投加量和投加效果。污染物濃度越高，所需的藥劑投加量也越大，反之亦然。
（4）污水的濁度和色度：濁度較高的污水中懸浮顆粒較多，PAC的投加效果較為明顯，能夠有效降低污水的濁度；而色度較高的污水中可能含有較多的溶解性有機染料，PAM的助凝效果在去除色度方面更為重要。
（5）污水的生物性質(zhì)：某些微生物能夠分解污水中的有機物，降低其濃度，從而影響藥劑的投加效果。例如，在生物處理過程中，活性污泥中的微生物能夠降解部分有機物，減少PAC和PAM的投加量。

3、投加效果判斷方法
在現(xiàn)場，通過觀察污水中懸浮顆粒的絮凝狀態(tài)來判斷PAC和PAM的投加效果是一種簡單直觀的方法。
（1）觀察顆粒沉降速度：在投加PAC和PAM后，觀察污水中懸浮顆粒的沉降速度。如果顆粒能夠迅速沉降到底部，形成清晰的上清液，說明投加效果較好。
（2）觀察顆粒團聚程度：觀察污水中懸浮顆粒的團聚程度。如果顆粒能夠緊密地團聚在一起，形成較大的顆粒團，說明PAC和PAM的投加效果較好。例如，在處理含有大量細小懸浮顆粒的造紙廢水時，投加適量的PAM后，顆粒團聚程度顯著提高，顆粒粒徑從原來的5-10微米增加到20-30微米。
（3）觀察污泥結(jié)構(gòu)：觀察污泥的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。如果污泥結(jié)構(gòu)緊密，顏色均勻，說明PAC和PAM的投加效果較好。如，污泥脫水過程中，投加適量的PAM后，污泥的結(jié)構(gòu)就會變得更加緊密，脫水效果有明顯提高。
4、水質(zhì)指標檢測法
通過檢測污水中水質(zhì)指標的變化來判斷PAC和PAM的投加效果。
（1）濁度：投加PAC和PAM后，污水的濁度應(yīng)有顯著下降。
（2）SS（懸浮固體）：投加PAC和PAM后，污水中的SS含量應(yīng)有明顯降低。
（3）COD（化學(xué)需氧量）：COD是衡量污水中有機物含量的重要指標。雖然PAC和PAM主要用于去除懸浮顆粒，但在某些情況下，它們也能對COD的去除起到一定的輔助作用。
（4）色度：對于含有溶解性有機染料的污水，色度是一個重要的水質(zhì)指標。PAM在去除色度方面具有較好的效果。
5、實驗室模擬
在實驗室中模擬污水處理過程，對PAC和PAM的投加效果進行測試。
（1）樣品采集：從污水處理現(xiàn)場采集具有代表性的污水樣品，確保樣品能夠反映污水的實際狀況。
（2）藥劑投加：在實驗室中按照不同的投加量和投加方式進行PAC和PAM的投加實驗。如，可以設(shè)置PAC的投加量分別為10mg/L、20mg/L、30 mg/L，PAM的投加量分別為1mg/L、2mg/L、3mg/L，觀察不同投加量下的處理效果。觀察礬花形成與沉降加入 PAC 后形成的礬花大小、密實程度和沉降速度。一般來說，理想的礬花應(yīng)大而密實，沉降速度快。
通過檢測處理后的水樣的水質(zhì)指標，如濁度、SS、COD等，評估不同投加量和投加方式下的處理效果。

6、投加效果優(yōu)化措施
（1）投加量的調(diào)整
需要根據(jù)污水的具體水質(zhì)情況，如污染物種類、濃度、pH值等，確定合理的投加量范圍。例如，對于以懸浮顆粒為主的污水，PAC的投加量一般在20-50mg/L之間，而PAM的投加量則在1-3mg/L之間。然后，可以通過實驗室模擬測試或現(xiàn)場小試，逐步調(diào)整投加量，找到最佳投加量。還可以根據(jù)實際處理效果和運行成本，對投加量進行動態(tài)調(diào)整。如，在污水污染物濃度較高時，適當增加投加量；在污染物濃度較低時，減少投加量。
（2）投加方式改進
合理選擇投加點，確保藥劑能夠與污水充分混合。例如，在污水處理廠的進水渠或調(diào)節(jié)池中設(shè)置投加點，使藥劑在污水進入后續(xù)處理單元之前就能夠與污水充分接觸。其次，控制投加速度，避免過快或過慢影響藥劑與污水的反應(yīng)。如，采用計量泵進行投加，可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)投加速度，使其與污水流量相匹配。此外，還可以采用多點投加的方式，將藥劑分段投加到不同的處理單元中，以提高處理效果。如，在A2O工藝中，將PAC投加到厭氧段和缺氧段，可以提高磷的去除率；將PAM投加到好氧段和沉淀池，可以提高污泥的沉降性能。
（3）配合其他處理工藝
PAC和PAM的投加效果可以通過與其他處理工藝的配合來進一步優(yōu)化。例如，與生物處理工藝相結(jié)合，可以提高污水中有機物和氮、磷等污染物的去除率。在生物處理過程中，微生物可以降解部分有機物，降低污水中的污染物濃度，從而減少PAC和PAM的投加量。同時，PAC和PAM也可以促進生物污泥的沉降和濃縮，提高生物處理的效果。此外，還可以與過濾、吸附、高級氧化等工藝相結(jié)合，進一步提高污水處理效果。例如，在深度處理階段，通過投加PAC和PAM，再配合微濾、超濾等過濾工藝，可以有效去除污水中的懸浮顆粒和膠體顆粒，提高出水水質(zhì)。
7、PAC 和 PAM 對微生物的影響
（1）PAC：無機高分子混凝劑，主要依靠電中和與吸附架橋作用使懸浮顆粒和膠體物質(zhì)脫穩(wěn)并形成絮體。
鹽度變化影響：PAC的添加會提高污水中的鹽度，主要引入氯離子和鋁離子。這對于鹽度敏感型微生物的生存環(huán)境會形成一定壓力。
鋁離子毒性作用：過量的鋁離子可能具有毒性，對微生物的正常生理活動產(chǎn)生抑制，降低其活性。實際作用效果：通常，在10-50 mg/L 的正常投加量區(qū)間內(nèi)，PAC對微生物的影響相對較小。然而，一旦投加量超過100 mg/L ，則可能顯著抑制微生物的活性。
（2）PAM：有機高分子絮凝劑，主要通過吸附架橋和網(wǎng)捕作用促進絮體形成。
包裹阻礙影響：若 PAM投加過量，可能在微生物表面形成包裹層，阻礙微生物攝取營養(yǎng)物質(zhì)以及代謝廢物的排出，進而影響微生物的生長和活性。
難以降解與積累問題：PAM本身難以被微生物降解，過量投加可能在處理系統(tǒng)中不斷積累，對微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響。
（3）實際作用效果：正常投加量一般在0.5-5mg/L范圍內(nèi)，此時PAM對微生物影響較小。但投加量超過10mg/L時，可能對微生物產(chǎn)生顯著的不利作用。
聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)作為絮凝劑和助凝劑，在污水處理領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。它們的投加直接關(guān)聯(lián)著污水的處理效率，合理地控制其投加量、投加點以及投加方式，能夠有效地促使污水中的懸浮顆粒和膠體物質(zhì)迅速凝聚、沉淀，顯著提升污水中有機物、氮、磷等污染物的去除效率，保障出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。