聚丙烯酰胺产品分类及用途介绍
一、聚丙烯酰胺简介
聚丙烯酰胺(简称PAM),由丙烯酰胺(AM)单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。同时也是一种高分子水处理絮凝剂,可以吸附水中的悬浮颗粒,在颗粒之间起链接架桥作用,使细颗粒形成比较大的絮团,并且加快了沉淀的速度。
二、聚丙烯酰胺分类
1、按产品外观分类
主要分为干粉和胶体两种形式,干粉为白色或灰色粉末,胶体为浅黄色,必须先溶解后才能应用。
2、按离子特性分类
可分为阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺四种类型。详细内容如下:
(1)阴离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物,主要用于各种工业废水的絮凝沉降,沉淀澄清处理,如钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理、污泥脱水等。还可用于饮用水澄清和净化处理。由于其分子链中含有一定数量的极性基团,它能通过吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物,故可加速悬浮液中粒子的沉降,有非常明显的加快溶液澄清,促进过滤等效果。产品外观为白色粉粒,分子量从800万到2500万,水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14,在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性,与盐类电解质敏感,与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。
(2)阳离子聚丙烯酰胺是线型高分子化合物,由于它具有多种活泼的基团,可与许多物质亲和、吸附形成氢键。主要是絮凝带负电荷的胶体,具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能, 适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理,特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
(3)非离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物或聚电解质。由于其分子链中含有一定数量的极性基团,它能通过吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以,它可加速悬浮液中粒子的沉降,有非常明显的加快溶液澄清,促进过滤等效果。主要用作絮凝剂:由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间形成大的絮凝物。它加速悬浮液中的粒子的沉降,有非常明显的加快溶液的澄清,促进过滤等效果。
(4)两性离子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体,水解共聚而成。两性离子聚丙烯酰胺因分子内含阳离子基和阴离子基,它具备了一般阳离子絮凝剂的使用特点外,表现了更优异的性能。此类絮凝剂可在大范围的PH值内使用,具有更高的滤水量及较底的滤饼含水率,也可用于强酸浸提矿石或从含金属的酸性催化剂中回收有价值的金属。两性离子型绝非阴离子型、阳离子型的混合,因为若如果把阳离子聚丙烯酰胺与阴离子聚丙烯酰胺配合使用则会发生反应产生沉淀。所以两性离子产品最为理想。
3、按其平均分子量分类
可分为低分子量(<100 万)、中分子量(200~400 万)和高分子量(>700万)三类。丙烯酰胺的分子量为71,含十万个单体的聚丙烯酰胺的分子量为710万。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量从几十万到一千万以上,根据分子质量可分为低分子量(100万以下)、中分子量(100万~1000万)、高分子量(1000万~1500万)、超分子量(1500万以上)。通常,分子量高的聚丙烯酰胺的絮凝性能较好。
三、聚丙烯酰胺的主要应用领域
1、用于工业废水处理,特别是对悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒子带阳电荷、PH 值为中性或碱性污水如钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水、洗煤废水等污水的处理效果很好。
2、饮用水处理。我国很多自来水厂的水源自江河泥沙及矿物质会含量高,比较混浊,虽经过沉淀处理,但仍达不到要求,需要投加絮凝剂,才能使水质变清。虽然很多自来水厂采用无机絮凝剂,但采用聚丙烯酰胺投加量仅为无机絮凝剂的五十分之一,同时效果却是无机絮凝剂的几倍至几十倍。在实际应用上聚丙烯酰胺常与与聚合氯化铝配合使用效果更好。
3、用于淀粉厂及酒精厂流失淀粉及酒槽的回收。现在很多淀粉厂排出的废水内淀粉含量很高,排放之后影响环境,浪费资源,投加PAM,使淀粉沉淀,沉淀物经压滤机压滤成饼类可作饲料,酒精厂大量的酒槽就是采用这种工艺加工。
4、用作油田调剖堵水的堵水剂,三次采用油的驱油剂。
5、用作造纸助剂,PAM在造纸方面用途广泛,可作为长纤维造纸分散剂,干湿增强剂、助留、助滤剂及造纸废水的絮凝剂等。
四、产品特性
①絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和、架桥吸附作用,起絮凝作用;
②粘和性:能通过机械、物理、化学作用起粘和作用;
③降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量的PAM就能降阻50~80%;
④增稠性:PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用,当PH值在10以上时PAM易水解,呈半网状结构时,增稠将更加明显。
1、干粉类聚丙烯酰胺特点:
(1)系列化程度好,可供用户更大可能的选择;
(2)品质稳定,单位投药量低,性价比优势明显;
(3)优质功能性单品,保证了高速运转设备的苛刻要求。
2、胶体类聚丙烯酰胺特点:
(1)交联网状结构,絮凝能力强,PH适应范围广;
(2)絮凝速度、絮团结实、絮团之间的水分含量少;
(3)固体回收率高,上清液的浮游物含量低;
(4)溶解极快,溶液配制只需要30-60min;
(5)用于脱水,可以提高泥饼干度2-5%,是常规干粉类产品无法达到的。
五、聚丙烯酰胺常见产品类型及适用范围
类型 | 高效PH | 适用范围 | 备注 |
阴离子聚丙烯酰胺 | 7-14 | 适用于浓度较高的带正电荷的无机悬浮物,以及较粗(0.01-1mm)悬浮粒子,最常用于中性和碱性的污水沉淀絮凝水处理,钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水、洗煤废水等污水处理。 | 通常与铝盐絮凝剂配合使用 |
阳离子聚丙烯酰胺 | 1-14 | 适用于带阴电荷及富含有机物的废水处理,对污水中悬浮颗粒带负电荷的污水进行絮凝沉淀、澄清极为有效。特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。 | 与无机絮凝剂复配使用效果更好 |
1-8 | 适用于有机、无机混合状态的悬浮物分离,溶液呈酸性或中性的污水絮凝性能受废水pH值和盐类波动的影响小;在中性或碱性条件下,其絮凝效果(沉降速度)不如阴离子型,但在酸性的条件下却优于阴离子型;絮体强度比阴离子型高分子絮凝剂的强。 | 通常与无机絮凝剂配合使用 | |
1-14 | 两性离子聚丙烯酰胺因分子内含阳离子基和阴离子基,它具备了一般阳离子絮凝剂的使用特点外,还具备其它更优异的性能。此类絮凝剂可在大范围的PH值内使用,可适用于悬浮物性质及PH值变化不定的污水处理;用于污泥脱水具有更高的滤水量,较底的滤饼含水率;也可用于强酸浸提矿石或从含金属的酸性催化剂中回收有价值的金属。 |
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