聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺概述：
聚丙烯酰胺（PAM）是一種線型高分子聚合物，產品主要分為干粉和膠體兩種形式。按其平均分子量可分為低分子量(<100萬)、中分子量(200~400萬)和高分子量(>700萬)三類。按其結構又可分為非離子型、陰離子型和陽離子型。陰離子型多為PAM的水解體(HPAM)。聚丙烯酰胺的主鏈上帶有大量的酰胺基,化學活性很高，可以改性制取許多聚丙烯酰胺的衍生物，產品已廣泛應用于造紙、選礦、采油、冶金、建材、污水處理等行業。
聚丙烯酰胺的行業應用：
1.用于造紙工業、一是提高填料、顏料等存留率。以降低原材料的流失和對環境的污染；二是提高紙張的強度（包括干強度和濕強度），另外，使用PAM還可以提高紙抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能，還用于食品及茶葉包裝紙中。
2.用于石油工業、采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運用。
3.用于紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
4.PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。
5.其他行業，食品行業，用于甘蔗糖、甜菜糖生產中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶制劑發酵液絮凝澄清工業，還用于飼料蛋白的回收、質量穩定、性能好，回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、產蛋無不良影響，合成樹脂涂料，土建灌漿材料堵水，建材工業、提高水泥質量、建筑業膠粘劑，填縫修復及堵水劑，土壤改良、電鍍工業、印染工業等。
2.用于石油工業、采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運用。
3.用于紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
4.PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。
5.其他行業，食品行業，用于甘蔗糖、甜菜糖生產中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶制劑發酵液絮凝澄清工業，還用于飼料蛋白的回收、質量穩定、性能好，回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、產蛋無不良影響，合成樹脂涂料，土建灌漿材料堵水，建材工業、提高水泥質量、建筑業膠粘劑，填縫修復及堵水劑，土壤改良、電鍍工業、印染工業等。
聚丙烯酰胺特點：
1、絮凝性。PAM能使懸浮物質通過電中和，起到絮凝作用2、粘合性?？梢酝ㄟ^物理的化學作用等起到粘合作用3、增稠劑。在中性和酸性條件下都有增稠作用，如果PH值在10以上PAM容易水解。陽離子聚丙烯酰胺使用注意事項：1、絮團的大?。盒鯃F太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經過選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調整絮團的大小。2、污泥特性：一點理解污泥的來源，特性以及成分，所占比重。依據性質的不同，污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥，相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥，堿性很強時用陰離子聚丙烯酰胺，而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯酰胺，固含量高時污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。3、絮團強度：絮團在剪切作用下應堅持穩定而不破碎。進步聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構造有助于進步絮團穩定性。4、聚丙烯酰胺的離子度：針對脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑經過先做小試進行挑選，選出適宜的聚丙烯酰胺，這樣即能夠獲得佳絮凝劑效果，又可使加藥量少，節約本錢。5、聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能充分發揮絮凝作用。有時需求加快溶解速度，這時可思索進步聚丙烯酰胺溶液的濃度。聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁可以同時使用嗎？其實在平時處理污水的時候，有些污水，使用單一的一種絮凝劑是達不到效果的，必須兩種結合使用，在使用無機絮凝劑PAC和聚丙烯酰胺復合絮凝劑處理污水會達到更好的效果，但是添加藥劑的時候要注意順序，順序不正確，也是達不到效果.聚丙烯酰胺和其它絮凝劑混合使用添加的順序方法：在使用復合絮凝劑的時候必須注意添加的先后順序和投加時間間隔！PAC與PAM聯合使用就是讓PAC先完成中和電荷/膠體脫穩形成細小絮體之后，進一步加大絮體體積有利于充分沉淀。由于聚合氯化鋁PAC反應時間很短，所以加入后需要強烈的混合，PAM作用時間要長，混合注意先強后弱——先強是為了混合均勻后弱是為了避免破壞絮體！聚丙烯酰胺屬于絮凝劑，聚合氯化鋁屬于混凝劑，一般情況下是先加混凝劑再加聚丙烯酰胺，但為了保險起見，還是建議大家通過實驗效果來確定添加的順序！加藥點、加藥量、加藥時間以及混合強度需要實驗確定，切記千萬不能把他們兩種藥劑放在一起使用，否則會影響效果，增大使用成本。
聚丙烯酰胺的投加方式：
聚丙烯酰胺的投加采用重力投加和壓力投加，無論哪種投加方式，由溶解池到溶液池，到藥液投加點，均應設置藥液提升設備，常用的藥液提升設備是計量泵和水射器。1.重力投加：利用重力將藥劑投加在水泵吸水管內或者吸水井的吸水喇叭口處，利用水泵葉輪混合。2.壓力投加：利用水泵或者水射器將藥劑投加到原水管中，適用于將藥劑投加到壓力水管中，或者需要投加到標高較高、距離較遠的凈水構筑物內。3.水泵投加：水泵投加是在溶液池中提升藥液到壓力管中，有直接采用計量泵和采用耐酸從而起增強作用。聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1，%～0.5%的稀釋溶液備用，配制好的溶液好不要存放太長時間才用，這個濃度范圍的溶液在使用之前還需要近一步稀釋成0.01～0.05的溶液，原因就是可以更有肋于絮凝劑在懸浮體系中的分散，可以降低用量，而且可以取得更好的絮凝效果！
聚丙烯酰胺的包裝與貯存：
聚丙烯酰胺無毒，注意防潮、防絮凝的主雨,避免陽光曝曬。貯存期：2年,25kg紙袋（內襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋）。聚丙烯酰胺可以應用于各種污水處理（針對生活污水處理使用聚丙烯酰胺一般分為兩個過程，一是高分子電解質與粒子表面的電荷中和；二是高分子電解質的長鏈與粒子架橋形成絮團。要目的是通過加入聚丙烯酰胺使污泥中細小的懸浮顆粒和膠體微粒聚結成較粗大的絮團。隨著絮團的增大，沉降速度逐漸增加。從而可以更好的通過壓濾機壓泥，進而達到環保處理的要求，干泥外運進行焚燒處理。）PAM為分子量由幾百萬至幾千萬的高分子水溶性有機聚合物，在顆粒間形成更大的絮體及由此產生的巨大表面吸附作用。目前國內的聚丙烯酰胺代表性的高分子聚丙烯酰胺有：非離子型聚丙烯酰胺（簡寫NPAM，分子量800-1500萬）、陰離子型聚丙烯酰胺（簡寫APAM，分子量800-2000萬）、陽離子聚丙烯酰胺（簡寫CPAM，分子量800-1200萬，離子度10%-80%）。用量一般為廢水量的百萬分之一至百萬分之二。
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該是干凈（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。
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。
2.溶解顆粒狀聚合物的水應該是干凈（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。
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。
PAM在水處理工業中的應用：
PAM在水處理工業中的應用主要包括原水處理、污水處理和工業水處理3個方面。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；在工業水處理中，PAM主要用作配方藥劑。在原水處理中，用有機絮凝劑PAM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。工業廢水處理，特別是對于懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或堿性的污水、鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果好。在污水處理中，采用PAM可以增加水回用循環的使用率。石油采油領域。在石油開采中，PAM主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，廣泛應用于鉆井、完井、固井、壓裂、強化采油等油田開采作業中，具有增粘、降濾失、流變調節、膠凝、分流、剖面調整等功能。目前油田開采已經步入中后期，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。由于特殊的地質條件，造紙領域。PAM在造紙領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量，提高漿料脫水性能，提高細小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對環境的污染等。PAM在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質、離子強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劑和駐留劑；陽離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用，另外對于提高填料的留著率也有較好的效果。此外，PAM還應用于造紙廢水處理和纖維回收。紡織領域在紡織工業中，PAM作為織物后處理的上漿劑、整理劑，可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點，能減少紡細紗時的斷線率；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，PAM可使產品附著牢度大、鮮艷度高，還可以作為漂白的非硅高分子穩定劑；此外，PAM還可以用于紡織印染污水的高效凈化。
聚丙烯酰胺的主要應用領域：
聚丙烯酰胺的主要應用領域為石油開采、水處理、造紙、高吸水性樹脂、冶金和洗煤等。其消費結構為：油田開采占81%，水處理占9%，造紙占5%，礦山占2%，其他占3%。石油開采是目前聚丙烯酰胺大的消費領域，其消費量占國內總消費量的81%。水處理是聚丙烯酰胺的二大消費領域，城市污水處理率不足30%，工業水的重復利用率為60%，工業廢水處理率為77%，與發達國家相比差距很大。聚丙烯酰胺作為絮凝劑在城市水處理，以及化工、冶金、造紙、印染、制糖、味精、煤炭、建材等行業的廢水處理的用量將不斷增加，聚丙烯酰胺在石油開采、采礦、造紙及水處理四大應用領域的市場將以7.2%的年均復合增長率持續增長。在石油開采工業中，聚丙烯酰胺被用于鉆井凝聚劑使用，也被用于三次采油。必須采取三次采油工藝來平衡價格。
