聚丙烯酰胺( PAM) 是丙烯酰胺均聚物或與其他單體共聚而得聚合物的統(tǒng)稱,是水溶性高分子中應用廣泛的品種之一。國外主要應用領域為水處理、造紙、礦山、冶金等;國內(nèi)目前用量大的是采油領域,用量增長快的是水處理領域和造紙領域。由于聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元中含有酰胺基、易形成氫鍵、使其具有良好的水溶性和很高的化學活性,易通過接枝或交聯(lián)得到支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多種改性物,在石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中具有廣泛的應用,有“百業(yè)助劑"之稱。
1、絮凝性:PAM能使懸浮物質(zhì)通過電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。
2、粘合性:能通過機械的、物理的、化學的作用,起粘合作用。
3、降阻性:PAM能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
4、增稠性:PAM在中性和酸條件下均有增稠作用,當PH值在10以上PAM易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時,增稠將更明顯。
聚丙烯酰胺是一種線型高分子聚合物,具有良好的絮凝性、粘合性、降阻性、增稠性等作用。那么聚丙烯酰胺PAM作為絮凝劑使用的作用原理你知道有哪些嗎?
1、凝聚階段:當我們加入PAM藥液的時候,是藥液注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內(nèi)形成微細礬花的過程,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產(chǎn)生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉(zhuǎn)/分)攪拌10-30S,一般不超過2min。這時候的效果是很好的
2、絮凝階段:是礬花成長變粗的過程,要求適當?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐A魰r間(10-15min),至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉,形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉(zhuǎn)/分攪拌約6分鐘,再以60轉(zhuǎn)/ 分攪拌約4分鐘至呈懸浮態(tài)。查看其反應如何,如果效果不理想要及時調(diào)整
3、沉降階段:生活污水和有機廢水的處理,本產(chǎn)品在配性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性,這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉淀。
聚丙烯酰胺在沉降池中進行的絮凝物沉降過程,要求水流緩慢,為提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(采用氣浮法分離絮凝物),大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底,上層水為澄清水,剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降,一邊繼續(xù)相互碰撞結(jié)大,至后期余濁基本不變。

水處理領域:
水處理包括原水處理、污水處理和工業(yè)水處理等。在原水處理中與活性炭等配合使用, 可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚、澄清。用有機絮凝劑丙烯酰胺代替無機絮凝劑, 即使不改造沉降池, 凈水能力也可提高 20%以上; 在污水處理中, 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環(huán)的使用率, 還可用作污泥脫水; 工業(yè)水處理中用作一種重要的配方藥劑。聚丙烯酰胺在國外應用很大的領域是水處理, 國內(nèi)在此領域的應用正在推廣。
聚丙烯酰胺的質(zhì)量判別方法:
1、分子量
每一個聚丙烯酰胺(PAM)分子是由十萬個以上的丙烯酰胺或丙烯酸鈉分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量為71,含十萬個單體的PAM的分子量為710萬)。通常,分子量高的PAM的絮凝性能較好,丙烯酰胺的分子量為71,含十萬個單體的PAM的分子量為710萬。
聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量從幾十萬到一千萬以上,根據(jù)分子質(zhì)量可分為低分子量(100萬以下)、中分子量(100萬~1000萬)、高分子量(1000萬~1500萬)、超分子量(1500萬以上)。
2、粘度
分子量越高的聚丙烯酰胺(PAM)的溶液粘度越大。這是因為PAM大分子是長而細的鏈狀體,在溶液中運動的阻力很大。粘度的實質(zhì)是反映溶液內(nèi)磨擦力的大小,亦稱為內(nèi)磨擦系數(shù)。
各種高分子有機物的溶液的粘度都較高,并隨分子量升高而增大。測定高分子有機物分子量的一種方法,就是測定一定濃度溶液在一定條件下的粘度,再按一定的公式計算其分子量,稱為“粘均分子量"。
3、殘余單體含量
指在丙烯酰胺聚合為聚丙烯酰胺過程中,未反應并最終殘留于聚丙烯酰胺產(chǎn)品中的丙烯酰胺單體含量,是衡量是否適用于食品工業(yè)的重要參數(shù)。
聚丙烯酰胺是無毒的,但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工業(yè)品聚丙烯酰胺中,難免殘留有微量的未聚合的丙烯酰胺單體。因此,必須嚴格控制PAM產(chǎn)品中的殘余單體含量。國際規(guī)定用于飲用水和食品工業(yè)的PAM中的殘余單體含量不超過%。國外的這一數(shù)值低于%。
4、水解度與離子度
PAM的離子度對它的使用效果有很大影響,但它的適宜數(shù)值需視所處理的物料的種類和性質(zhì)而定。如果所處理的物料的離子強度較高(含無機物較多),所用PAM的離子度宜較高,反之則應較低。通常,陰離子度被稱為水解度。而離子度一般特指陽離子。
現(xiàn)代生產(chǎn)的PAM有多種不同陰離子度的產(chǎn)品,用戶可根據(jù)需要和通過實際試驗選用適當?shù)钠贩N,不需要再行水解,溶解以后即可使用。但是,由于習慣的原因,有些人仍將絮凝劑的溶解過程稱為水解。應當注意,水解的含義是加水分解,是化學反應,PAM的水解有氨氣放出;而溶解只是物理作用,無化學反應。兩者的本質(zhì)不同,不應混為一談。