聚丙烯酰胺泳池絮凝pam沉淀陰/陽(yáng)/非離子污泥脫水污水處理增稠劑
使用原則
聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則：
1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。
2、溶解顆粒狀聚合物的水應(yīng)該是干凈（如自來(lái)水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時(shí)溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會(huì)使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來(lái)水都適合于配制聚合物溶液。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高含鹽的水不適于用來(lái)配制。
3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%—0.3%，即1升水中加1g—3g聚合物粉劑。
影響因素
聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻力。內(nèi)摩擦阻力與聚合物的結(jié)構(gòu)、溶劑的性質(zhì)、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關(guān)，它的數(shù)值越大，表明溶液的粘度越大。
1、溫度對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
溫度是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的反映，分子的運(yùn)動(dòng)必須克服分子間的相互作用力，而分子間的相互作用，如分子間氫鍵、內(nèi)摩擦、擴(kuò)散、分子鏈取向、纏結(jié)等，直接影響粘度的大小，故高聚物溶液的粘度會(huì)隨溫度發(fā)生變化。溫度改變對(duì)高聚物溶液粘度的影響是顯著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低，其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此糾纏形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合體，溫度越高時(shí)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越容易破壞，故其粘度下降。
2、水解時(shí)間對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時(shí)間的延長(zhǎng)而改變，水解時(shí)間短，粘度較小，這可能是由于高聚物還來(lái)不及形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所致；水解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，粘度下降，這是聚丙烯酰胺在溶液中結(jié)構(gòu)發(fā)生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負(fù)電荷的大分子，分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節(jié)之間的陰離子排斥力導(dǎo)致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞，這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。
3、礦化度對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺分子鏈中陽(yáng)離子基團(tuán)相對(duì)于陰離子基團(tuán)數(shù)目較多，凈電荷較多，極性較大，而H20是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，聚合物水溶性較好，特性黏度較大；隨著礦物質(zhì)含量的增加，正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛，從而與周?chē)撵o電荷結(jié)合，聚合物溶液極性減小，黏度減��；礦物質(zhì)濃度繼續(xù)增加，正、負(fù)離子基團(tuán)形成分子內(nèi)或分子間氫鍵的締合作用(導(dǎo)致聚合物在水中的溶解性下降)，同時(shí)加入的鹽離子通過(guò)屏蔽正、負(fù)電荷，拆散正、負(fù)離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導(dǎo)致聚合物在水中的溶解性增大)，這兩種作用相互競(jìng)爭(zhēng)，使得聚合物溶液在較高的鹽濃度(>0.06 mol/L)下粘度保持較小。
4、分子量對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大，這是由于高分子溶液的粘度由分子運(yùn)動(dòng)時(shí)分子間的相互作用產(chǎn)生。當(dāng)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量約為106時(shí)，高分子線(xiàn)團(tuán)開(kāi)始相互滲透，足以影響對(duì)光的散射。含量稍高時(shí)機(jī)械纏結(jié)足以影響粘度。含量相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，聚合物溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈間機(jī)械纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)。含量較高時(shí)，溶液含有許多鏈-鏈接觸點(diǎn)，使高聚物溶液呈凝膠狀。因此，高聚物相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間越易形成鏈纏結(jié)，溶液的粘度越大。
投加量的確定
聚丙烯酰胺投加量要以溶液澄清為標(biāo)準(zhǔn)，適量加入，過(guò)多不但效果不明顯，且造成消耗增加，同時(shí)影響葉濾機(jī)的通過(guò)能力。液體聚丙烯酰胺一次配制濃度也不宜過(guò)高，過(guò)高的話(huà)聚丙烯酰胺與堿水混合不均，聚丙烯酰胺水解反應(yīng)不充分，影響絮凝效果。
聚丙烯酰胺投加量的多少主要是根據(jù)溶出赤泥量及沉降效果而定，赤泥量大相應(yīng)的聚丙烯酰胺用量會(huì)增加，但是配制方式對(duì)聚丙烯酰胺沉降效果影響較大，采用合理的配制方式能提高沉降效果，還大大降低聚丙烯酰胺消耗量，有利于提高沉降系統(tǒng)的通過(guò)能力。
綜合用途
水處理領(lǐng)域。
PAM在水處理工業(yè)中的應(yīng)用主要包括原水處理、污水處理和工業(yè)水處理3個(gè)方面。在原水處理中，PAM與活性炭等配合使用，可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清；在污水處理中。PAM可用于污泥脫水；在工業(yè)水處理中，PAM主要用作配方藥劑。在原水處理中，用有機(jī)絮凝劑PAM代替無(wú)機(jī)絮凝劑，即使不改造沉降池，凈水能力也可提高20%以上。工業(yè)廢水處理，特別是對(duì)于懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽(yáng)電荷，水的
PH值為中性或堿性的污水、鋼鐵廠(chǎng)廢水，電鍍廠(chǎng)廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。在污水處理中，采用PAM可以增加水回用循環(huán)的使用率。
石油采油領(lǐng)域。在石油開(kāi)采中，PAM主要用于
鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、固井、壓裂、強(qiáng)化采油等油田開(kāi)采作業(yè)中，具有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠凝、分流、剖面調(diào)整等功能。目前我國(guó)油田開(kāi)采已經(jīng)步入中后期，為提高原油采收率，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。我國(guó)由于特殊的地質(zhì)條件，大慶油田和勝利油田已經(jīng)開(kāi)始廣泛采用聚合物驅(qū)油技術(shù)。
造紙領(lǐng)域。PAM在造紙領(lǐng)域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量，提高漿料脫水性能，提高細(xì)小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染等。PAM在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強(qiáng)度及其它共聚物的活性。非離子型PAM主要用于提高紙漿的濾性，增加干紙強(qiáng)度，提高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強(qiáng)劑和駐留劑；陽(yáng)離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用，另外對(duì)于提高填料的留著率也有較好的效果。此外，PAM還應(yīng)用于造紙廢水處理和纖維回收。
紡織領(lǐng)域在紡織工業(yè)中，PAM作為織物后處理的上漿劑、整理劑，可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護(hù)層。利用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn)，能減少紡細(xì)紗時(shí)的斷線(xiàn)率；PAM作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃；用作印染助劑時(shí)，PAM可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高，還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑；此外，PAM還可以用于紡織印染污水的高效凈化。
其他領(lǐng)域在采礦、洗煤領(lǐng)域，采用PAM作絮凝劑可促進(jìn)采礦、洗煤回收水中固體物的沉降，使水澄清，同時(shí)可回收有用的固體顆粒，避免對(duì)環(huán)境造成污染；在制糖工業(yè)中，PAM可加速蔗汁中細(xì)粒子的下沉，促進(jìn)過(guò)濾和提高濾液的清澈度；在養(yǎng)殖工業(yè)中，PAM可改善水質(zhì)，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用；在醫(yī)藥工業(yè)中，PAM可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等；在建材工業(yè)中，PAM可用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等；在農(nóng)業(yè)上，PAM作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養(yǎng)劑等。在建筑工業(yè)中，PAM可以增強(qiáng)石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脫水速度。此外，PAM還可用作天然或合成皮革的保護(hù)涂層以及無(wú)機(jī)肥料的造粒助劑等。
洗煤池投加陰離子聚丙烯酰胺的數(shù)量是一個(gè)很講究的課題。如果加量過(guò)大的話(huà)，就造成了浪費(fèi)，如果加量不夠的話(huà)，就很難產(chǎn)生效果，因此正確合理的使用量應(yīng)該是千分之一到千分之二的比例，即1、2斤的酰胺，可以使用1000斤的水。按照這個(gè)指標(biāo)，在正常情況下，都可以在一定的時(shí)間內(nèi)，成功的將煤炭和水進(jìn)行分離，分離之后將表層的清水放出去，然后就留下了池子底部的煤泥，經(jīng)過(guò)晾曬和烘干，就可以當(dāng)正常的煤使用。
用處
用于造紙
聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中主要應(yīng)用于兩方面：一是提高填料、顏料等的存留率，以降低原材料的流失和對(duì)環(huán)境的污染;二是提高紙張的強(qiáng)度(包括干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度)。另外，使用聚丙烯酰胺還可以提高紙的抗撕性和多孔性，以改進(jìn)視覺(jué)和印刷性能。
醫(yī)藥工業(yè)
PAM水凝膠的特點(diǎn)之一是，在某一臨界溫度下，它在水中的溶脹性隨溫度的微小變化發(fā)生激劇的突變、體積的變化可達(dá)幾十至幾百倍。這一性質(zhì)可用于水溶液的提濃過(guò)程，避免高溫，這對(duì)一些有機(jī)物或生物物質(zhì)提取很有價(jià)值。PAM水溶膠還可用于藥物的控制釋放和酶的包埋、蛋白質(zhì)電泳、人工器官材料、接觸眼鏡片等。
礦冶行業(yè)
采礦過(guò)程中，通常使用大量水，最后常需回收水中的有用固體，并將廢水凈化回收使用。應(yīng)用聚丙烯酰胺絮凝，可促進(jìn)團(tuán)粒的下沉、液體的澄清和泥餅的脫水，從而可提高生產(chǎn)效率，減少尾礦流失和水消耗，降低設(shè)備投資和加工成本，并避免環(huán)境污染。鈾礦提取是聚丙烯酰胺最早的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，用酸或磺酸鹽溶液瀝取鈾礦石時(shí)，在瀝取物的濃縮和過(guò)濾中，添加聚丙烯酰胺處理非常有效。
印染工業(yè)
聚丙烯酰胺作為織物處理的上漿劑、整理劑，以及可生成柔順、防皺、防霉菌的保護(hù)層。利用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn)，能減少紡細(xì)紗時(shí)的斷張率。聚丙烯酰胺作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃。用作印染助劑時(shí)，聚丙烯酰胺可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高，還可作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑
其它應(yīng)用
水敏性凝膠：聚丙烯酰胺水凝膠在水中的溶脹性在某一臨界溫度隨濕度的微小變化發(fā)生急劇的突變，體積變化可達(dá)幾十至幾百倍。這一性質(zhì)可應(yīng)用于某些水溶液的提濃，而免除使用高溫，對(duì)一些有機(jī)物質(zhì)或生物物質(zhì)的提取頗有價(jià)值。食品加工：聚丙烯酰胺可用于制糖工業(yè)用化學(xué)助劑，此外，可用于各種肉類(lèi)、水果和蔬菜清洗水的凈化以及果酒和啤酒的澄清，使用高分子量的聚丙烯酰胺(水解度25%-30%)，作為絮凝劑可用于糖漿澄清處理，可以盡可能多的除去非糖分，以提高質(zhì)量。電鍍工業(yè)：在電鍍液中，添加聚丙烯酰胺可使金屬沉淀均勻化，使鍍層更加光亮。吸水性樹(shù)脂：高吸水性樹(shù)脂已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活，這類(lèi)聚合物凝膠有較高的強(qiáng)度，吸水量可達(dá)自重的數(shù)百倍，甚至上千倍以上。由于生產(chǎn)尿不濕和衛(wèi)生巾的高吸水性樹(shù)脂需求增長(zhǎng)，對(duì)聚丙烯酰胺需求量也增長(zhǎng)很快。
廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、煤炭、選礦和紡織等工業(yè)部門(mén),用作沉淀絮凝劑、油田注水增稠劑、鉆井泥漿處理劑、紡織漿料、紙張?jiān)鰪?qiáng)劑、纖維改性劑、土壤改良劑、土壤穩(wěn)事實(shí)上劑、纖維糊料、樹(shù)脂加工劑、合成樹(shù)脂涂料、粘合劑、分散劑等。
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