摘要：本文聚焦于阴离子聚丙烯酰胺（APAM）在江苏地区皮革废水处理中的应用实践。详细阐述了皮革废水的特性、APAM的作用机理，通过实际案例分析了其在絮凝净化过程中的应用效果、工艺参数优化以及带来的环境与经济效益。研究表明，合理使用APAM能有效降低皮革废水中的悬浮物、胶体物质及部分有机污染物含量，提高水质达标率，为江苏地区皮革行业的可持续发展提供有力支持。

一、引言

皮革制造业作为江苏省重要的传统产业之一，在带动经济发展的同时，也产生了大量的工业废水。这些废水成分复杂，含有大量的悬浮物、油脂、染料、铬等重金属离子以及难降解的有机物质，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，威胁生态平衡和人类健康。因此，寻找高效、经济的废水处理技术成为当务之急。阴离子聚丙烯酰胺作为一种常用的高分子絮凝剂，因其独特的分子结构和优异的絮凝性能，在皮革废水处理领域展现出巨大的潜力。

二、皮革废水特性分析

江苏地区的皮革生产工艺多样，包括准备工段（浸水、去肉、脱毛等）、鞣制工段和整饰工段等，不同工序产生的废水水质差异较大。总体而言，皮革废水具有以下特点：

1. 高浓度悬浮物：原料皮携带的泥土、毛发、纤维碎屑等进入水中，形成大量的悬浮颗粒，使废水浑浊不堪，SS（悬浮固体）值较高。

2. 丰富的胶体体系：蛋白质、油脂类物质以微小液滴或分子形式分散于水中，构成稳定的胶体溶液，难以自然沉降分离。

3. 复杂的化学成分：含有硫化物、丹宁酸、植物鞣剂残留以及各种助剂添加剂，还有来自染色过程的偶氮染料、蒽醌染料等有色污染物，增加了处理难度。

4. 酸碱度波动大：不同化工原料的使用导致废水pH值不稳定，时酸时碱，影响微生物活性及其他处理方法的效果。

三、阴离子聚丙烯酰胺的作用机理

阴离子聚丙烯酰胺是一种水溶性线性高分子聚合物，其分子链上带有众多负电荷基团（如羧酸钠基 -COONa）。当投入皮革废水后，它主要通过以下几种方式发挥作用：

1. 吸附架桥作用：APAM分子凭借自身的长链结构，一端吸附多个悬浮颗粒或胶体微粒，像桥梁一样将这些微小个体连接起来，形成较大的絮体。随着絮体不断增大，其沉降速度加快，从而实现固液分离。

2. 电中和效应：由于废水中的胶体粒子通常带正电荷，而APAM分子链上的负电荷与之相互吸引，降低了胶体表面的ζ电位，破坏了胶体的双电层结构稳定性，促使胶体脱稳凝聚。

3. 网捕卷扫作用：在快速搅拌条件下，APAM迅速扩散并与周围水体充分混合，形成的絮凝网络能够捕获、包裹一些较小的颗粒物质，进一步提高去除效率。

四、应用实践案例

（一）某江苏大型皮革厂应用实例

该企业日处理水量达5000立方米，采用“格栅+调节池+混凝沉淀+生化处理”的组合工艺，其中在混凝沉淀环节引入了阴离子聚丙烯酰胺作为核心絮凝剂。具体操作如下：

1. 药剂配制与投加：将固态APAM按照0.1%的质量分数溶解于清水中，配制成母液。通过计量泵精准控制投加量，根据在线监测数据的反馈实时调整，一般控制在每立方米废水8 - 12克的范围。为确保充分混合，设置两级机械搅拌装置，先快速搅拌（转速约300转/分钟）使药剂迅速分散，再慢速搅拌（转速约60转/分钟）促进絮体成长。

2. 工艺流程运行效果：经过APAM絮凝处理后的出水，SS去除率达到90%以上，COD（化学需氧量）削减幅度约为40%，色度也有明显改善。原本呈深褐色、粘稠状的原水变得清澈透明，为后续生化处理创造了良好条件。从长期运行数据来看，系统稳定性增强，污泥产量减少且脱水性能良好，降低了污泥处置成本。

（二）小型作坊式企业的简易应用模式

针对江苏部分地区存在的小型皮革加工作坊，考虑到其资金有限、技术人员匮乏的实际情况，设计了一种简便易行的APAM应用方案。采用人工间歇式投加方式，工人依据经验判断水质情况，每隔一定时间向废水中撒入适量的粉末状APAM，配合简单的桨叶搅拌。虽然这种粗放型管理模式不如大型工厂自动化程度高，但在低成本投入下仍能取得较好的初步处理效果，一定程度上缓解了这些小作坊对环境的污染压力。

五、工艺参数优化探讨

为了最大化发挥APAM的絮凝效能，需要对以下几个关键工艺参数进行优化：

1. 投加量：过量或不足都会影响处理效果。过低无法充分发挥絮凝作用，过高则可能导致胶体再稳定现象发生。通过烧杯试验结合生产性试验确定最佳投加范围，并建立定期校核机制，因为随着季节变化、原水水质波动等因素，最适投加量也会相应改变。

2. 搅拌强度与时间：适度的搅拌有助于药剂均匀分布和絮体形成，但过度搅拌会打碎已形成的絮体。一般而言，快速搅拌时间为1 - 2分钟，慢速搅拌时间为5 - 10分钟，具体数值需根据现场设备条件和小试结果来确定。

3. pH值调控：尽管APAM本身适用的pH范围较广，但在特定pH环境下能达到更好的絮凝效果。对于皮革废水，通常将其pH调至中性偏弱碱性（7.5 - 8.5），有利于提高絮凝效率。可通过添加石灰乳等方式进行调节。

六、环境与经济效益评估

1. 环境效益：使用APAM对皮革废水进行预处理后，大大减轻了后续生化处理单元的负荷，提高了整个污水处理系统的处理能力和稳定性。减少了污染物向受纳水体的排放量，保护了当地河流湖泊的水生生态系统，改善了区域环境质量。同时，降低了污泥含水率，便于运输和处置，减少了二次污染风险。

2. 经济效益：一方面，降低了因环保不达标面临的罚款风险；另一方面，回收利用部分水资源用于生产过程中的一些非关键环节（如清洗地面、绿化灌溉等），节约了新鲜水资源取用成本。此外，优化后的工艺减少了药剂消耗和其他运行成本，提高了企业的经济效益和市场竞争力。

七、结论与展望

阴离子聚丙烯酰胺在江苏地区皮革废水絮凝净化中的应用实践证明，它是一种行之有效的预处理手段。通过合理选择药剂品种、精确控制工艺参数，能够显著提升废水处理效果，实现环境与经济效益的双重目标。然而，面对日益严格的环保标准和不断变化的废水水质特点，未来还需进一步深入研究APAM与其他处理技术的协同作用，开发更加高效、节能的新型复合絮凝剂，持续推动江苏皮革行业的绿色转型升级。