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,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,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,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,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,可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,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,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。
該產(chǎn)品俗稱絮凝劑或凝聚劑,是線狀高分子聚合物,分子量在300-2500萬(wàn)之間,固體產(chǎn)品外觀為白色粉顆,液態(tài)為無(wú)色粘稠膠體狀,易溶于水,幾乎不溶于有機(jī)溶劑。應(yīng)用時(shí)宜在常溫下溶解,溫度超過(guò)150℃時(shí)易分解。屬非危險(xiǎn)品、、無(wú)腐蝕性。固體PAM有吸濕性、絮凝性、粘合性、降阻性、增稠性、同時(shí)穩(wěn)定性好。
根據(jù)懸浮物質(zhì)的性質(zhì)、濃度及絮聚丙烯酰胺凝性能,沉淀可以分為:自然沉淀,絮凝沉淀,區(qū)域沉淀。域沉淀的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上),顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響,顆粒間相對(duì)位置保持不變,形成一個(gè)整體共同下沉,與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。
絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過(guò)程。在水中投加混凝劑后,其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過(guò)程中它們互相碰撞凝聚,其尺寸和質(zhì)量不斷變大,沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決于沉淀速度,而且與沉淀深度有關(guān)。地面水中投加混凝劑后形成的礬花,生活污水中的有機(jī)懸浮物,活性污泥在沉淀過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide,可縮寫為PAM或PAAM),化學(xué)式-[CH2CH]nCONH2-,是由丙烯酰胺單體聚合而成的聚合物。 丙烯酰胺需要用良好藥品實(shí)驗(yàn)研究規(guī)范(Good Laboratory Practices, GLP)處理以避免毒性。聚丙烯酰胺本身不是有毒的,而且須在非常高的溫度下經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)非常少量分解還原為丙烯酰胺單體(AAG),所以在人體不會(huì)分解還原為AAG。至于丙烯酰胺單體是種神經(jīng)毒素(neurotoxin), 因此建議需要小心處理。醫(yī)療器材為高吸水性物質(zhì),產(chǎn)生膠狀物質(zhì)可應(yīng)用于聚丙酰胺胺凝膠電泳制造隱形眼鏡、化妝品及個(gè)人用品。它也會(huì)被用作為增稠劑和懸浮劑。
聚丙烯酰胺作用原理:
聚丙烯酰胺分子鏈很長(zhǎng),使其能再兩個(gè)粒子之間的架橋,加速粒子的沉降,是很好的絮凝劑。
工業(yè)上聚丙烯酰胺及其衍生物由丙烯酰胺自由基聚合制造,聚合方法按單體在介質(zhì)中的分散狀態(tài),分為本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。
按單體和聚合物的溶解狀態(tài)分為均相聚合和非均相聚合。聚丙烯酰胺產(chǎn)品有三大劑型:水溶液膠體、粉狀和乳液。
聚丙烯酰胺由丙烯酰胺聚合而成,其分子主鏈上帶有大量側(cè)基——酰胺基,酰胺基的化學(xué)活性很高,可與多種化合物反應(yīng)產(chǎn)生許多聚丙烯酰胺衍生物。
酰胺基能與多種特定的化合物形成很強(qiáng)的氫鍵,因此它不僅有絮凝性、增稠性、表面活性等性能,而且還可以通過(guò)它的酰胺基水解轉(zhuǎn)化為含有羧基的聚合物,成為陰離子型聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺與甲醛反應(yīng)生成的羥甲基化聚丙烯酰胺,是重要的交聯(lián)單體。
非離子型聚丙烯酰胺為大分子鏈上不含離子基團(tuán),但酰胺基與許多物質(zhì),如黏土、纖維素等能產(chǎn)生氫鍵,因吸附架橋而凝聚。
在水處理中,通常所用聚丙烯酰胺為白色粉狀顆粒,配成0.1%~0.3%的水溶液,水溶液為均勻、透明、黏稠的溶液。溶解時(shí),陰、陽(yáng)離子型聚合物需攪拌1~1.5h,非離子型聚合物需攪拌2~3h。
聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用:
(1) 減少絮凝劑的用量。在達(dá)到同等水質(zhì)的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用, 可以大大降低絮凝劑的使用量;
(2) 改善水質(zhì)。在飲用水處理與工業(yè)廢水處理中, 聚丙烯酰胺與無(wú)機(jī)絮凝劑配合使用, 可明顯改善水質(zhì);
(3) 提高絮體強(qiáng)度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強(qiáng)度高, 沉降性能好, 從而提高固液分離速度, 有利于污泥脫水;
(4) 循環(huán)冷卻系統(tǒng)的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無(wú)機(jī)絮凝劑的用量, 從而避免無(wú)機(jī)物質(zhì)在設(shè)備表面的沉積, 減緩設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢。
聚丙烯酰胺外觀為白色顆粒和或小顆粒晶體,完全干燥的聚丙烯酰胺是脆性的白色固體,商品聚丙烯酰通常是適宜的條件下干燥,一般含水量為10%左右,在玻璃板上制備的高分子膜是透明、堅(jiān)硬、易碎的固體。聚丙烯酰胺能以任意的比例溶于水,水溶液均勻透明,水溶液的黏度隨聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的增加而明顯提高。聚丙烯酰胺不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,如甲醇、乙醇、乙醚、脂肪烴和芳香烴等。
所屬分類:凈水絮凝劑
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