聚丙烯酰胺是一種典型的有機(jī)絮凝劑。
成分結(jié)構(gòu)角度
聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺單體聚合而成的高分子有機(jī)化合物,分子鏈上含有大量的酰胺基(-CONH?)。對(duì)于陰離子型聚丙烯酰胺,分子鏈上還會(huì)有羧酸鹽基團(tuán)(-COO?);陽離子型聚丙烯酰胺則帶有銨鹽基團(tuán)(-NH??)等。這些有機(jī)官能團(tuán)使其區(qū)別于無機(jī)絮凝劑,是典型的有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)。
絮凝機(jī)理角度
吸附架橋作用:聚丙烯酰胺分子鏈很長,分子鏈上的官能團(tuán)可以吸附水中的懸浮顆粒。一個(gè)聚丙烯酰胺分子能夠同時(shí)吸附多個(gè)懸浮顆粒,就像在顆粒之間架起了橋梁,使顆粒逐漸聚集形成較大的絮體。例如,在處理污水中的膠體顆粒時(shí),聚丙烯酰胺分子會(huì)吸附在膠體顆粒表面,通過分子鏈的伸展將眾多顆粒連接在一起,實(shí)現(xiàn)絮凝效果。
電中和作用(對(duì)于離子型聚丙烯酰胺):陰離子型聚丙烯酰胺的負(fù)電荷基團(tuán)可以與帶正電荷的懸浮顆粒相互吸引,陽離子型聚丙烯酰胺的正電荷基團(tuán)則與帶負(fù)電荷的顆粒相互作用,從而降低顆粒之間的靜電斥力,促進(jìn)顆粒的聚集。這種通過有機(jī)官能團(tuán)電荷來調(diào)節(jié)顆粒間作用力的方式也是有機(jī)絮凝劑的特點(diǎn)。
與無機(jī)絮凝劑對(duì)比角度
與無機(jī)絮凝劑(如聚合氯化鋁、硫酸鋁等)相比,聚丙烯酰胺具有獨(dú)特的優(yōu)勢。無機(jī)絮凝劑主要依靠水解產(chǎn)生的金屬離子(如 Al3?)與水中的羥基(-OH)結(jié)合形成的氫氧化鋁膠體來吸附和沉淀懸浮顆粒。而聚丙烯酰胺是通過其有機(jī)高分子鏈的吸附架橋和電中和作用進(jìn)行絮凝。在很多情況下,聚丙烯酰胺的絮凝效果更好,尤其是對(duì)于一些細(xì)微顆粒和有機(jī)污染物的去除效果顯著,而且可以根據(jù)不同的水質(zhì)和污染物類型選擇不同離子類型(陰離子、陽離子、非離子)的聚丙烯酰胺,靈活性更高,這些特點(diǎn)都體現(xiàn)了它作為有機(jī)絮凝劑的特性。