聚丙烯酰胺(PAM)是一种广泛应用于水处理领域的高分子聚合物。以下是关于它的详细介绍:
性质
物理性质:聚丙烯酰胺为白色粉末或颗粒状,无臭,易溶于水,其水溶液为均匀透明的粘稠液体。
化学性质:聚丙烯酰胺具有良好的热稳定性,在一定温度范围内不易分解。它是一种线型高分子聚合物,分子链上含有大量的酰胺基,使其具有较强的吸附性能和絮凝性能。
作用原理
吸附架桥:聚丙烯酰胺分子链上的酰胺基可以吸附在水中的悬浮颗粒表面,同时分子链可以在颗粒之间形成架桥连接,使颗粒逐渐聚集变大,形成絮体沉淀,从而实现固液分离。
电荷中和:对于一些带有电荷的悬浮颗粒,聚丙烯酰胺可以通过其离子基团与颗粒表面的电荷发生中和反应,降低颗粒间的静电斥力,使颗粒更容易相互靠近并聚集。
类型
阳离子型聚丙烯酰胺:分子链上含有阳离子基团,如季铵盐基团等。适用于处理带负电荷的悬浮颗粒,如有机胶体、活性污泥等,在造纸、印染、食品加工等行业的废水处理中应用广泛。
阴离子型聚丙烯酰胺:分子链上含有阴离子基团,如羧基、磺酸基等。主要用于处理含有大量带正电荷的金属离子的废水,如钢铁厂、电镀厂等的废水,以及高浊度、高有机物含量的废水。
非离子型聚丙烯酰胺:分子链上不带离子基团,其絮凝作用主要通过分子链的吸附架桥实现。适用于处理中性或弱酸性的悬浮液,对有机物含量较高的废水有较好的处理效果,在选矿、洗煤等领域应用较多。
两性离子型聚丙烯酰胺:同时含有阳离子和阴离子基团,其性能受溶液 pH 值的影响较大。在不同的 pH 条件下,两性离子型聚丙烯酰胺可以表现出不同的电荷性质,适用于处理复杂水质的废水,如同时含有阴、阳离子污染物的废水。
应用领域
污水处理:在城市污水和工业废水处理中,聚丙烯酰胺作为絮凝剂用于污泥脱水、沉淀澄清等工艺,可有效提高污水处理效率,降低污泥含水率,便于污泥的运输和处置。
饮用水处理:用于处理原水的絮凝沉淀,可去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,提高饮用水的质量。
造纸工业:在造纸过程中,聚丙烯酰胺可作为助留剂、助滤剂和增强剂,提高纸张的质量和生产效率。它可以帮助纤维和填料更好地留在纸张中,提高纸张的强度和滤水性。
石油开采:在石油开采中,聚丙烯酰胺被用作驱油剂,通过注入地下油层,提高原油的采收率。它可以调节注入水的流度,改善油水流度比,使原油更容易被驱替到井口。
使用注意事项
溶解方法:聚丙烯酰胺应在干净的水中溶解,溶解时应缓慢搅拌,避免高速搅拌导致分子链断裂,影响使用效果。一般溶解浓度为 0.1% - 0.3%。
投加量:投加量应根据水质和处理要求进行试验确定,过量投加不仅会增加成本,还导致水质恶化。
pH 值适应范围:不同类型的聚丙烯酰胺有不同的 pH 值适应范围,使用时应根据具体情况选择合适的类型,并调节废水的 pH 值至更好范围。
储存条件:聚丙烯酰胺应储存在干燥、阴凉、通风的地方,避免受潮和受热,防止产品变质。