摘要： 本文聚焦于阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在浙江地区瓷器制造废水净化处理中的应用情况。详细阐述了瓷器制造废水的特性、成分及危害，深入分析了CPAM的作用机理，并通过实际案例展示了其在去除悬浮物、降低化学需氧量（COD）、改善水质等方面取得的显著成效。同时，探讨了影响CPAM应用效果的因素以及相应的优化策略，旨在为浙江乃至全国瓷器行业的废水治理提供有益的参考和借鉴，推动该行业的可持续发展。

一、引言

浙江作为我国重要的瓷器生产基地之一，拥有悠久的制瓷历史和庞大的产业规模。然而，在瓷器生产过程中会产生大量的废水，这些废水若未经有效处理直接排放，将对周边水体环境造成严重污染，破坏生态平衡，影响居民生活和健康。因此，寻找一种高效、经济的废水处理方法对于浙江瓷器行业的可持续发展至关重要。阳离子聚丙烯酰胺作为一种优良的高分子絮凝剂，因其独特的性能在瓷器制造废水净化处理中展现出巨大的潜力，逐渐成为研究和应用的热点。

二、瓷器制造废水的特点与危害

（一）废水特点

1. 高悬浮物含量：瓷器生产过程中的原料破碎、成型、修坯等工序会产生细小的陶瓷颗粒，使得废水中含有大量的悬浮固体，导致水体浑浊度极高。

2. 复杂的化学成分：除了陶瓷粉末外，废水中还可能含有各种无机盐类、有机物（如釉料中的树脂、添加剂等）、重金属离子（来自颜料或矿物料）以及少量的油污等污染物。这些物质的存在增加了废水处理的难度。

3. 水量波动大：受生产计划、工艺调整等因素影响，不同时间段内产生的废水量差异较大，给污水处理系统的稳定运行带来挑战。

（二）环境危害

未经处理的瓷器制造废水排入自然水体后，会造成河道淤积，影响水生生物的生存环境；其中的有害物质会在食物链中积累，最终威胁人类健康；此外，高浓度的有机物分解会消耗水中溶解氧，导致水体缺氧，引发恶臭等问题，严重影响周边生态环境质量。

三、阳离子聚丙烯酰胺的作用机理

阳离子聚丙烯酰胺是一种线型高分子化合物，其分子链上带有大量正电荷基团（通常是季铵盐基团）。当它被加入到瓷器制造废水中时，会发生以下一系列作用：

1. 电性中和与吸附架桥：由于废水中的胶体颗粒表面通常带负电荷，而CPAM分子链上的阳离子基团能够与之发生电性中和作用，使胶体颗粒失去稳定性并逐渐聚集成较大的絮体。同时，长长的分子链还可以在不同的颗粒之间起到架桥连接的作用，进一步促进絮体的长大和沉降。

2. 网捕卷扫效应：随着絮体的不断形成和增大，一些较小的颗粒会被包裹进大絮体内部，从而实现对更多杂质的有效去除。这种网捕卷扫效应有助于提高废水中悬浮物的去除效率。

3. 协同沉淀作用：与其他混凝剂（如铝盐、铁盐等）配合使用时，CPAM可以与其产生的氢氧化物沉淀相互作用，增强整体的沉淀效果，使处理后的水质更加清澈透明。

四、应用实例与成效分析

（一）某浙江知名瓷器企业的实际应用案例

该企业位于浙江温州，是一家具有多年历史的中型瓷器生产企业。过去，他们采用传统的沉淀池加过滤的方法处理生产废水，但出水水质难以达标，尤其是悬浮物和COD指标经常超标。后来，引入了以阳离子聚丙烯酰胺为主要絮凝剂的新型废水处理工艺。具体流程如下：先将原水引入调节池进行均质均量调节，然后加入适量的CPAM溶液进行快速搅拌混合，使药剂充分分散并与废水中的污染物充分接触反应；接着进入絮凝反应池，缓慢搅拌促使絮体成长壮大；最后进入斜管沉淀池进行固液分离，上清液经进一步过滤后回用或排放。经过一段时间的运行调试后，取得了令人满意的效果。

 

（二）多家企业的综合效益评估

通过对浙江地区多家采用CPAM处理瓷器制造废水的企业进行调研统计发现，普遍呈现出以下积极变化：一是污染物排放显著减少，减轻了对环境的污染压力；二是提高了水资源利用率，实现了一定程度的循环利用，缓解了当地水资源紧张的局面；三是降低了企业的环保成本，包括污水处理费用、排污费以及因环保问题可能面临的罚款风险等；四是提升了企业形象和社会声誉，增强了市场竞争力。例如，一些注重环保的企业将自身的绿色生产方式作为卖点进行宣传推广，赢得了更多客户的青睐和信任。

五、影响应用效果的因素及优化措施

（一）影响因素

1. 分子量与电荷密度：不同规格型号的CPAM具有不同的分子量和电荷密度，这直接影响其在废水中的絮凝性能。一般来说，分子量越高、电荷密度越大，絮凝效果越好，但也要考虑成本和经济性因素。

2. 投加量：合适的投加量是保证处理效果的关键。投加量过少无法充分发挥絮凝作用，而过量则可能导致胶体再稳定现象，反而使水质恶化。需要通过试验确定最佳投加量范围。

3. pH值：废水的酸碱度会影响CPAM分子链上基团的解离状态以及与其他物质的反应活性。通常在中性或弱碱性条件下，CPAM的使用效果较好。但对于特定性质的废水，可能需要调整pH值以达到更好的处理效果。

4. 温度：温度的变化会影响废水的粘度、分子扩散速率以及化学反应速度等参数，进而间接影响CPAM的作用效果。一般在常温下即可正常使用，但在低温环境下可能需要适当增加投加量或采取保温措施。

5. 搅拌条件：包括搅拌强度、时间和方式等因素。适度的搅拌有利于CPAM与废水充分混合均匀并促进絮体的形成和成长，但过度搅拌则会打碎已形成的絮体结构，降低处理效果。

（二）优化措施

1. 选型试验：针对具体的瓷器制造废水水质特点，开展不同类型、不同规格CPAM产品的选型试验，筛选出最适合该废水处理的品种和型号。

2. 精确控制投加系统：安装先进的计量泵和自动控制系统，根据实时监测到的水质参数动态调整CPAM的投加量，确保始终处于最佳投加状态。

3. 预处理调节pH值：如果原水pH值偏离适宜范围较远，可设置酸碱中和装置对其进行预处理调节，使其接近理想值后再加入CPAM进行处理。

4. 合理设计搅拌装置：根据反应池的大小、形状和水流特性等因素，精心设计搅拌叶片的形式、尺寸、转速以及安装位置等参数，以保证良好的搅拌效果而不破坏絮体结构。

5. 定期监测与维护：建立完善的水质监测体系，定期对进出水水质进行全面检测分析；同时加强对污水处理设备的维护保养工作，及时发现并解决问题，确保整个系统的稳定高效运行。

六、结论与展望

综上所述，阳离子聚丙烯酰胺在浙江瓷器制造废水净化处理中具有显著的应用成效。它能够有效去除废水中的悬浮物、降低COD含量、改善水质状况，为企业实现达标排放和水资源循环利用提供了有力支持。然而，为了进一步提高其应用效果和经济性，还需要深入研究影响CPAM作用的各种因素，并采取相应的优化措施。未来，随着环保要求的不断提高和技术的进步创新，相信阳离子聚丙烯酰胺将在浙江乃至全国瓷器行业的废水治理领域发挥更加重要的作用，助力该行业向绿色、低碳、可持续方向发展。同时，也应关注新型絮凝剂的研发动态，探索多种技术的联合应用模式，以应对日益复杂的废水处理难题。