聚丙烯酰胺英文簡(jiǎn)稱PAM,按離子特性可分為陰離子聚丙烯酰胺(APAM),陽離子聚丙烯酰胺(CPAM),非離子聚丙烯酰胺(NPAM)。聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺(AM)單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性高分子聚合物,是水溶性高分子聚合物中應(yīng)用廣泛的品種之一。聚丙烯酰胺主鏈上帶有大量酰胺基,化學(xué)活性很高,所以可改性制得許多衍生物,目前PAM已經(jīng)廣泛使用于水處理、選礦、造紙、礦冶、建材、輕紡、采油等行業(yè)。國(guó)內(nèi)目前用量較大的是采油領(lǐng)域,用量增長(zhǎng)較快的是水處理領(lǐng)域和造紙領(lǐng)域。
產(chǎn)品特性:
1、絮凝性:能使懸浮物質(zhì)通過電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。
2、粘合性:能通過機(jī)械的、物理的、化學(xué)的作用,起粘合作用。
3、降阻性: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%。
4、增稠性:在中性和酸條件下均有增稠作用,當(dāng)PH值在10以上PAM易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí),增稠將更明顯。
作用原理:
1)絮凝作用原理: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,是顆粒阻止凝聚的原因,加入表面電荷相反的PAM,能使動(dòng)電位降低而凝聚。
2)吸附架橋:分子鏈固定在不同顆粒表面上,各顆粒之間形成聚合物的橋,使顆粒架橋吸附形成絮體而沉降。
3)表面吸附:分子上的極性基團(tuán)顆粒的各種吸附。
4)增強(qiáng)作用:分子鏈與分散相通過種種機(jī)械、物理、化學(xué)等作用,將分散相牽連在一起,形成網(wǎng)狀。
理化性質(zhì):
在適宜的低濃度下,聚丙烯酰胺溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),鏈間機(jī)械的纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn);濃度較高時(shí),由于溶液含有許多鏈和鏈之間的接觸點(diǎn),使得聚丙烯酰胺溶液呈凝膠狀。聚丙烯酰胺水溶液與許多能和水互溶的有機(jī)物有很好的相容性,對(duì)電解質(zhì)有很好的相容性,對(duì)氯化胺、硫酸鈣、硫酸銅、氫氧化鉀、碳酸鈉、硼酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、硫酸鈉、氯化鋅、硼酸及磷酸等物質(zhì)不敏感。聚丙烯酰胺(PAM)不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,如甲醇、乙醇、丙酮、 乙醚、脂肪烴和芳香烴,有少數(shù)極性有機(jī)溶劑除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺。
聚丙烯酰胺外觀為白色粉末或顆粒,密度為1.32g/cm3(23℃),玻璃化溫度為188℃,軟化溫度近于210℃,一般方法干燥時(shí)含有少量的水,干時(shí)又會(huì)很快從環(huán)境中吸取水分,用冷凍干燥法分離的均聚物是白色松軟的非結(jié)晶固體,但是當(dāng)從溶液中沉淀并干燥后則為玻璃狀部分透明的固體,完全干燥的聚丙烯酰胺是脆性的白色固體,干燥是在適度的條件下干燥的,一般含水量為5%~15%,澆鑄在玻璃板上制備的高分子膜,則是透明、堅(jiān)硬、易碎的固體。
聚丙烯酰胺加藥方式:
加藥可采用重力投加和壓力投加,但無論使用哪種投加方式,由溶解池到溶液池再到藥液投加點(diǎn),都應(yīng)該設(shè)置藥液提升設(shè)備,常用的藥液提升設(shè)備是計(jì)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(nèi)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,或者需要投加到較高、距離較遠(yuǎn)的沉淀池內(nèi)。
3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升藥液到壓力管中,也有直接采用計(jì)量泵從而起增強(qiáng)作用。
聚丙烯酰胺在使用之前一般配成0.1 %~0.5%的稀釋溶液,這個(gè)濃度的溶液在使用之前還需要進(jìn)一步稀釋為0.01~0.05%的溶液,稀釋后有利于絮凝劑在懸浮液中的分散,可降低用量和更好的絮凝效果。
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(fù)合絮凝劑的時(shí)候必須注意添加的先后順序和投加時(shí)間間隔。聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺聯(lián)合使用,就是讓聚合氯化鋁先完成中和電荷/膠體脫穩(wěn)形成細(xì)小絮體之后,進(jìn)一步加大絮體體積有利于充分沉淀。由于聚合氯化鋁反應(yīng)時(shí)間很短,所以加入后需要強(qiáng)烈的混合,聚丙烯酰胺作用時(shí)間要長(zhǎng),混合注意先強(qiáng)后弱——先強(qiáng)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,但保險(xiǎn)起見,建議通過實(shí)驗(yàn)效果來確定添加的順序、加藥點(diǎn)、加藥量、加藥時(shí)間以及混合強(qiáng)度都需要實(shí)驗(yàn)確定,切記千萬不能把他們兩種藥劑放在一起使用,否則會(huì)影響效果,增大使用成本。
聚丙烯酰胺失效的判斷方法:
聚丙烯酰胺因堆放時(shí)間長(zhǎng)或是包裝口沒有扎緊導(dǎo)致吸潮結(jié)塊,針對(duì)吸潮結(jié)塊的情況,是不是失效了?還可不可以再用?其實(shí)像這種情況只要能溶解開,并且聚丙烯酰胺水溶液具有粘度,就沒有失效。但結(jié)塊后是很難溶解開的,這也意味著資源的浪費(fèi)。聚丙烯酰胺失效可以從兩個(gè)方面來判斷,一個(gè)是粘度降低,二是絮凝效果變差。