一、先弄清分工：PAC 负责“破稳”，PAM 负责“抱团”
水中的悬浮胶体颗粒表面通常带负电，同种电荷相互排斥，加上布朗运动，使它们长期稳定悬浮、很难自然沉降。所谓混凝沉淀，本质上是两步：第一步破坏胶体的稳定性，第二步把已经脱稳的微小颗粒“粘”成能沉降的大絮团。聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）恰好各司其职。
- 聚合氯化铝（PAC）：属于无机高分子絮凝剂，是铝盐预水解的中间产物，有效成分包括 Alb、Alc 以及 Al13（AlO4Al12(OH)24(H2O)12⁷⁺）等高电荷聚合离子。它通过电中和、压缩双电层、吸附架桥和网捕卷扫，让胶体脱稳，形成 0.1~1 μm 级的微絮体。商品固体 PAC 的 Al2O3 含量通常为 26%~30%，液体产品约 10%。
- 聚丙烯酰胺（PAM）：属于有机高分子絮凝剂，是线型长链聚合物，分子量从数百万到 2500 万不等，按电荷性质分为阴离子（APAM）、阳离子（CPAM）、非离子（NPAM）和两性离子型。它靠“吸附—架桥—卷扫”，把 PAC 产生的微絮体连成 0.5~5 mm 的密实絮团，从而大幅提高沉降速度。
只投 PAC 的典型问题是：投加量大（往往 50~150 mg/L）、絮体细小疏松、沉降慢、污泥体积大、上清液易返浑；只投 PAM 的问题是：分子链虽长但电荷密度有限（阳离子度一般 10%~60%），难以有效压缩双电层，对高稳定性的胶体体系几乎无效，还容易造成滤布堵塞和出水 COD 升高。两者配合后，工程上通常可实现 PAC 投加量降低 20%~40%、沉降速度提升 2~5 倍、出水浊度稳定在 3 NTU 以下。
二、投加顺序：先 PAC、后 PAM，这是不能破的“铁律”
PAC 和 PAM 的作用机理在时间上是有先后依赖的，因此投加点必须错开，并且要匹配对应的水力条件。
1. 三阶段水力条件
- 快速混合段（投 PAC）：速度梯度 G 值 300~1000 s⁻¹，停留时间 10~60 s，机械搅拌转速可参考 200~350 r/min。目的是让 PAC 在几秒到几十秒内均匀分散，完成水解和电中和。
- 过渡段（投 PAM）：在 PAC 投加后 30~120 s 再投 PAM，G 值 150~300 s⁻¹，转速约 80~150 r/min。此时微絮体已经形成但尚未长大，是架桥的最佳窗口期。
- 慢速絮凝段：G 值 10~75 s⁻¹，转速 20~60 r/min，停留时间 10~25 min，让絮团逐步长大密实，同时避免剪切破碎。
2. 为什么不能颠倒或同时投加
- 同时投加：PAC 水解会释放 H⁺ 并生成大量带正电的聚合铝离子，会与 PAM 分子链争夺胶体表面吸附位点；同时 PAM 容易被卷扫进絮体内部，长链的架桥功能失效。同一水质下对比试验，同时投加比顺序投加的浊度去除率通常低 15~30 个百分点。
- 先 PAM 后 PAC：PAM 会先在胶体表面形成一层高分子“保护膜”，反而增强胶体的空间位阻稳定性，出现“再稳”现象；随后投加的 PAC 水解产物还会与 PAM 缠结共沉，既浪费药剂又恶化水质。
实操建议：两个加药点之间的管路距离不少于 3 m，或设置独立的管道混合器/机械搅拌桨；若空间受限，至少保证 30 s 以上的时间间隔。PAM 的投加点应设在絮凝池进水端或反应池第一格，切忌投在泵前或高剪切设备（离心泵、高转速搅拌器）之前，否则长链会被剪断，分子量下降可达 30% 以上。
三、配比与投加量：用烧杯试验定值，而不是凭经验硬套
1. 常规投加量范围
- PAC：按商品固体计，一般为 10~100 mg/L。常规地表水 10~30 mg/L；高浊度废水 30~100 mg/L。以 Al2O3 计约为 3~30 mg/L。
- PAM：一般为 0.1~3 mg/L，多数场景集中在 0.2~1 mg/L。
- 经验比例：PAM 质量用量大致为 PAC 的 1/100~1/20。注意这是按商品有效物计的质量比，换算成计量泵流量时，必须再除以各自配制溶液的浓度。
2. 不同水质的参考组合
- 低浊度地表水（浊度 < 20 NTU）：PAC 5~15 mg/L + 阴离子 PAM（分子量 800 万~1200 万）0.1~0.3 mg/L。
- 中高浊度水（50~500 NTU）：PAC 15~40 mg/L + 阴离子 PAM 0.3~0.8 mg/L。
- 洗砂、洗煤、打桩泥浆（> 1000 NTU）：PAC 30~80 mg/L + 阴离子 PAM（1200 万~1800 万）0.5~2 mg/L。
- 印染、含油乳化废水：常配合硫酸亚铁或硫酸铝做前置破乳，PAC 50~150 mg/L + 阳离子 PAM（离子度 30%~50%）1~3 mg/L。
- 污泥脱水调理：先投 PAC（干泥基的 2%~5%）破坏污泥胶体结构，再投阳离子 PAM（离子度 40%~60%，分子量 800 万~1200 万）1.5~4 kg/t 干泥，可将泥饼含水率从 85% 降到 70%~78%。
3. 烧杯试验（Jar Test）的标准步骤
- 取 6 个 1000 mL 水样，置于六联搅拌机，测定原水浊度、pH、温度、COD。
- 阶段一：250 r/min 快速搅拌 1 min，同时加入不同梯度的 PAC（如 10、20、30、40、50、60 mg/L）。
- 阶段二：降到 100 r/min 搅拌 1~2 min，加入对应梯度的 PAM（如 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/L），加入时用移液枪沿液面下 1~2 cm 缓慢注入。
- 阶段三：40 r/min 慢搅 15 min，随后静置 15~30 min。
- 观察絮体大小、密实度、沉降速度和上清液澄清度，测定上清液浊度、COD、pH。以“达标前提下药剂总成本最低”为最优解，而不是单纯看浊度最低。
四、配制与投加设备的关键细节
- PAC 溶解：固体产品配成 5%~10% 溶液（按商品计），用自来水即可，搅拌至无结块，一般 30 min 内可完全溶解；液体产品可直接稀释到 5%~10% 使用。
- PAM 溶解：这是最容易出问题的环节。推荐浓度 0.1%~0.2%（阴离子、非离子），阳离子可到 0.2%~0.5%。必须先让水形成 60~200 r/min 的涡流，再将粉料缓慢、分散地撒入，严禁一次性倒入，否则会形成“鱼眼”胶团，一整天都化不开。
- 溶解时间与水温：通常需要 40~90 min 才能完全溶解；水温 20~40 ℃ 最佳，超过 60 ℃ 会加速分子链热降解，黏度显著下降。
- 溶液存放：PAM 溶液应现配现用，最好 24 h 内用完，最长不超过 48 h。放置过久会因微生物降解和机械剪切导致黏度下降 20%~40%，投加量看似没变，效果却明显变差。
- 管线与加药泵：PAC 和 PAM 必须使用独立的计量泵和管线，绝不能共用一条管道，否则在管内就会发生絮凝堵塞，清理极其麻烦。PAM 管路尽量缩短、减少弯头，避免高剪切。
- pH 控制：PAC 的最佳适用 pH 为 6.5~7.8，pH < 5 时铝的水解受抑，pH > 9 时铝会重新溶解返浑；阴离子 PAM 适用 pH 6~9，阳离子 PAM 在 pH 4~10 范围内较为稳定。pH 偏离时优先调节 pH，而不是继续加大药量。
五、常见异常现象与排查方向
- 絮体细碎、沉降慢：多为 PAC 不足或 pH 偏离最佳区间；也可能是 PAM 分子量偏低、投加点剪切过强导致长链断裂。
- 絮体整体上浮：PAM 过量使絮团过度包裹气泡，或溶气气浮工况下表面活性物质过多，应降低 PAM 投加量并检查曝气/溶气环节。
- 出水发黏、滤池滤布堵塞、压差快速上升：典型的 PAM 过量残留信号。PAM 残余单体和长链会堵塞滤料孔隙，此时应下调 PAM 20%~50%，并检查是否因溶解不良导致实际投加浓度失控。
- 上清液发黄或铝超标：PAC 过量或 pH 偏低，应减少 PAC 并适当投加石灰或氢氧化钠回调 pH。
- 效果时好时坏、波动大：优先排查 PAM 溶液是否超期降解、配药浓度是否漂移、计量泵是否堵塞或计量不准，这三项占实际运行波动的多数。
六、FAQ 常见问题
Q1：PAC 和 PAM 可以同时投加吗？
不建议。两者同时投加时，PAC 水解产生的高价铝离子和 H⁺ 会干扰 PAM 的架桥作用，PAM 还容易被卷扫进絮体内部而失去功效。正确做法是先投 PAC，间隔 30~120 s 形成微絮体后再投 PAM。
Q2：PAC 和 PAM 的投加比例是多少？
常见经验是 PAM 质量用量为 PAC 的 1/100~1/20（按商品有效物计）。例如 PAC 投加 30 mg/L 时，PAM 大致在 0.3~1.5 mg/L。但具体比例受浊度、pH、碱度、有机物含量影响很大，必须通过烧杯试验确定，不能直接照搬。
Q3：阴离子 PAM 和阳离子 PAM 应该怎么选？
无机悬浮物为主、颗粒带负电且 pH 中性的体系（洗砂、洗煤、河道清淤、部分地表水），优先选阴离子 PAM；有机质含量高、带负电胶体体系复杂或需要污泥脱水（污泥絮体多带负电、需电荷中和+架桥双重作用），优先选阳离子 PAM，离子度一般选 30%~60%。最好用同款样品的不同型号做平行烧杯试验对比。
Q4：PAM 溶解后能放多久？
建议 24 h 内用完，最长不超过 48 h。溶液长时间存放会因微生物降解、水解和机械剪切而黏度下降，实际絮凝能力随之减弱。配药宜采用“少量多次”，避免一次配一大罐放好几天。
Q5：PAM 投加过量会有什么后果？
过量 PAM 会造成胶体再稳、絮体上浮、上清液黏度升高、滤池和压滤机滤布堵塞、出水 COD 与氨氮指标恶化，还会显著增加药剂成本。出现这些现象时应优先减少 PAM 用量，而不是继续加大 PAC。
Q6：冬季低温时配合投加需要注意什么？
低温会降低 PAC 的水解速率和 PAM 的溶解速度。建议将 PAC 投加量提高 10%~30%、延长快速混合时间、把 PAM 溶解水温控制在 20~30 ℃，并适当延长絮凝停留时间；同时避免使用过高分子量的 PAM，以免溶解不充分。
总结起来，PAC 与 PAM 的配合投加可以归纳为十六个字：先无后有、错点投加、控好 pH、试验定量。顺序、时间间隔、G 值和配比这四个变量中，任何一个失控都会让整套加药系统事倍功半。