PAC和PAM在PTA工业废水混凝处理中的应用

PTA生产废水COD高、pH偏低，含对苯二甲酸、对甲基苯甲酸等芳香类有机物及钴、锰等金属离子。这些芳香物生物降解性差，仅靠生化处理难以稳定去除，出水不易持续满足回用或排放要求。混凝沉淀常用于预处理和深度处理，聚合氯化铝（PAC）与聚丙烯酰胺（PAM，PTA废水多选用阴离子型APAM）是常见组合。
一、两种药剂的分工
PAC为无机高分子絮凝剂，水解后产生带正电的聚合铝形态，中和胶体负电荷，使颗粒脱稳并形成细小絮体。PAM为有机高分子助凝剂，长链在脱稳絮体间“架桥”，把小絮体连成更大、更密实的絮团，加快沉降。投加顺序通常先PAC后PAM；PTA废水工况下不宜颠倒，若颠倒，PAM长链先吸附在胶体表面，会阻碍PAC的电荷中和，絮凝效果下降。
二、投加量参考
投加量是混凝运行的关键参数之一。加少了絮凝不充分；加多了浪费药剂，还可能引发再稳：PAC过量使颗粒表面电荷反转；PAM过量则产生空间位阻，并提升水体粘度、夹带细颗粒。二者均可能导致出水浊度反弹。
针对PTA废水二沉池出水的试验表明，PAC（固体商品药剂，Al₂O₃含量≥28%）4～6 mg/L、PAM 0.6～0.8 mg/L时，出水浊度可降至2 NTU以下，浊度去除率超过55%，COD去除率约11%。该COD去除主要针对悬浮态、胶体态有机物；调pH条件下析出的对苯二甲酸可部分随絮体去除，但对稳定溶解在水中的难降解芳香组分去除有限。高密度澄清池等环节悬浮物和胶体更高，PAC常为20～50 mg/L，PAM为0.5～2 mg/L。实际投加量需结合水质、设备和出水要求调整。

三、主要工艺环节
生化后深度处理中，二沉池出水再经混凝沉淀或气浮，可进一步降低浊度和色度，为膜处理或回用创造条件。高密度澄清池通常在快混区投PAC脱稳，絮凝区投PAM促进絮体长大，并靠污泥回流提高絮体浓度。
气浮方面，有试验比较浅层气浮和涡凹气浮：在该试验条件下，浅层气浮可仅投无机絮凝剂实现分离，未配套PAM；涡凹气浮需投3 mg/L以上PAM保障固液分离。该结论仅适用于该试验进水水质，实际是否投PAM，仍需看进水悬浮物和胶体含量，不能直接套用该试验结论。
四、运行控制要点
pH对PAC影响明显。PAC发挥良好混凝效果的pH区间一般为弱酸性至弱碱性（5.5～7.5）；pH超过7.5时，铝形态易向氢氧化铝沉淀转化，药剂利用率下降；PTA原水若pH低于4，铝主要以可溶性Al³⁺和低聚合羟基铝形态存在，难以生成具备强电中和能力的高聚合度羟基铝形态，需先调pH再投加。
水温、搅拌和膜前处理也需关注。低温会降低絮体密实度，部分工况下易出现絮体上浮；PAC投加后快速搅拌，PAM投加后转慢速搅拌，避免絮体被剪碎。若作为膜前处理，残留PAM会与胶体杂质在膜面沉积形成滤饼层，增加膜污染和清洗频次，应尽量控制PAM投加量并关注出水残余。
PTA废水混凝处理的关键，是在水质波动和出水要求之间找平衡。PAC与PAM配合使用较成熟，投加量需结合具体水质和工艺条件确定，同时关注pH、水温、搅拌及后续膜处理衔接。