聚丙烯酰胺因其有良好的絮凝性、粘合性、降阻性、增稠性等,被廣泛用于各行各業(yè),有“百業(yè)助劑”之稱。
絮凝性:聚丙烯酰胺能使懸浮物質(zhì)通過(guò)電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。
粘合性:能通過(guò)機(jī)械的、物理的、化學(xué)的作用,起粘合作用。
降阻性:聚丙烯酰胺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%。
增稠性:聚丙烯酰胺在中性和酸條件下均有增稠作用,當(dāng)PH值在10以上聚丙烯酰胺易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí),增稠將更明顯。
聚丙烯酰胺作用原理:
絮凝作用原理:聚丙烯酰胺用于絮凝時(shí),與被絮凝物種類表面性質(zhì),特別是動(dòng)電位,粘度、濁度及懸浮液的PH值有關(guān),顆粒表面的動(dòng)電位,是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM,能速動(dòng)電位降低而凝聚。
吸附架橋:聚丙烯酰胺分子鏈固定在不同的顆粒表面上,各顆粒之間形成聚合物的橋,使顆粒形成聚集體而沉降。
表面吸附:聚丙烯酰胺分子上的極性基團(tuán)顆粒的各種吸附。
增強(qiáng)作用:聚丙烯酰胺分子鏈與分散相通過(guò)種種機(jī)械、物理、化學(xué)等作用,將分散相牽連在一起,形成網(wǎng)狀,從而起增強(qiáng)作用。
產(chǎn)品用途:
1、生活污水中
在生活污水處理中,聚丙烯酰胺借著電性的中和及其本身所具有的吸附架橋作用,可促使懸濁粒子快速的凝集沉降達(dá)到分離,澄清的效果。主要使用于污水處理廠的前段絮凝沉降和后段污泥脫水。
2、工業(yè)廢水中
添加聚丙烯酰胺于懸浮濁粒子的水中時(shí),借著電性的中和及高分子本身所具有的吸附架橋作用,可促使懸濁粒子快速的凝集沉降,而達(dá)到分離,澄清的效果,進(jìn)而提高作業(yè)效率,降低操作成本。
3、紡織印染工業(yè)中
聚丙烯酰胺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(hù)層。利用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn),能減少紡細(xì)紗時(shí)的斷線率;也可以防止織物的靜電和阻燃。用作印染助劑時(shí),可使產(chǎn)品附著牢度增強(qiáng)、鮮艷度增高;也可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑;此外,還可以用于紡織印染污水的凈化。
4、電子、電鍍廢水處理中
常用處理工藝在反應(yīng)池中先將廢水用硫酸調(diào)pH值至2~3,再加入還原劑,在下一個(gè)反應(yīng)池中用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝劑,使Cr(OH)3沉淀除去。
5、煉鋼廠廢水處理中
主要是以氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煙氣凈化廢水,通常稱為轉(zhuǎn)爐除塵廢水。煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐除塵廢水的治理應(yīng)著重解決懸浮物的冶理、溫度的平衡及水質(zhì)穩(wěn)定問(wèn)題。懸浮物的混凝沉淀處理需去除大顆粒的懸浮雜質(zhì),然后再進(jìn)入沉淀池。在沉淀池的明溝里投加PH調(diào)節(jié)劑,并投加聚丙烯酰胺,使在沉降池里實(shí)現(xiàn)懸浮物和成垢物的共同絮凝沉淀,然后,在沉淀池的出水中投加阻垢劑。這樣,既解決了廢水的澄清問(wèn)題,又解決了水穩(wěn)問(wèn)題,從而達(dá)到了較好的處理效果。污水中投加聚合氯化鋁PAC,聚合物將水中的懸浮物絮凝成小的絮團(tuán);當(dāng)污水中加聚丙烯酰胺PAM時(shí),通過(guò)多種鍵合作用,使之成為結(jié)合力強(qiáng)的更大的絮團(tuán),使之沉淀下去。通過(guò)實(shí)踐認(rèn)為PAC、PAM藥劑配合使用效果更佳。
6、化工廠污水處理中
污水的色度、污染物含量較高,主要由于原料反應(yīng)不完全或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進(jìn)入了廢水體系所產(chǎn)生的, 生物難降解物質(zhì)多,可生化性差,有毒有害物多,水質(zhì)成分復(fù)雜,反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物,增加了廢水的處理難度;選擇適用的聚丙烯酰胺型號(hào)能達(dá)到更佳處理效能。
7、酒精廠廢水處理中
一般情況聚丙烯酰胺主要應(yīng)用于后段污泥脫水過(guò)程,一般這種情況選擇陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,選擇何種離子度陽(yáng)離子聚丙烯酰胺與生產(chǎn)酒精時(shí)采用何種原料、何種廢水處理的工藝、以及污泥的PH值有關(guān),具體情況一般建議做實(shí)驗(yàn)室燒杯實(shí)驗(yàn)選型。
8、啤酒廠廢水處理中
處理一般采用好氧處理技術(shù),如活性污泥法、高負(fù)荷生物過(guò)濾法和接觸氧化法等。從目前的案例可以了解到一般啤酒廠使用的絮凝劑一般使用強(qiáng)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、分子量要求900萬(wàn)以上效果比較突出,用藥量比較省,成本也比較低,經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)壓出的泥餅含水率也相對(duì)低。
9、尾礦水處理中
用高分子絮凝劑產(chǎn)品,可以有效地使尾礦水澄清,使尾礦水中的細(xì)小顆粒迅速結(jié)團(tuán)沉降,提高了沉降池的工作效率,從而達(dá)到節(jié)約用水,防止污染等效果。
10、建筑行業(yè)廢水處理中
聚丙烯酰胺是高分子鏈狀結(jié)構(gòu),可以大大提高膠水強(qiáng)度并使施工時(shí)干燥速度明顯降低,利用了聚丙烯酰胺的保水性,施工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)干燥太快,拉毛起皮等不良現(xiàn)象。在基建中要根據(jù)泥的特性來(lái)選擇用陰離子聚丙烯酰胺還是陽(yáng)離子,在膠水和內(nèi)墻涂料上一般選用陰離子和非離子作為增粘劑,也有用到陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的,但要進(jìn)行個(gè)案分析。
11、造紙領(lǐng)域水處理中
聚丙烯酰胺在造紙領(lǐng)域中廣泛用作助留劑、助濾劑、分散劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量,提高漿料脫水性能,提高細(xì)小纖維及填料的留著率,減少原材料的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染等。在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)劑和駐留劑;陽(yáng)離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用,另外對(duì)于提高填料的留著率也有較好的效果。此外,PAM還應(yīng)用于造紙廢水處理和纖維回收。
12.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中
我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),土地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),可是近些年來(lái),土地沙漠化的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,怎么才能阻止沙漠化的進(jìn)程?聚丙烯酰胺可以增加水分的入侵,提高土壤含水率,在降雨或者灌溉后一段時(shí)間內(nèi)可以保持土壤的含水量。施用聚丙烯酰胺的土壤,水分被網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)吸附,自由水分減少,土壤的傳導(dǎo)率降低,土壤的溫度白天低,夜間高,日溫差減少,利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。聚丙烯酰胺的施用增強(qiáng)了土壤的保水性和保肥性,增強(qiáng)了土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高了土壤的通透性和抗旱能力,改善了土壤的環(huán)境,為作物的生長(zhǎng)發(fā)育提供了相對(duì)優(yōu)越的環(huán)境,顯著提高了作物的產(chǎn)量。