該產品俗稱絮凝劑或凝聚劑,是線狀高分子聚合物,分子量在300-2500萬之間,固體產品外觀為白色粉顆,液態(tài)為無色粘稠膠體狀,易溶于水,幾乎不溶于有機溶劑。應用時宜在常溫下溶解,溫度超過150℃時易分解。屬非危險品、、無腐蝕性。固體PAM有吸濕性、絮凝性、粘合性、降阻性、增稠性、同時穩(wěn)定性好。
聚丙烯酰胺作用原理:
聚丙烯酰胺分子鏈很長,使其能再兩個粒子之間的架橋,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基——酰胺基,酰胺基的化學活性很高,可與多種化合物反應產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,而且還可以通過它的酰胺基水解轉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生成的羥甲基化聚丙烯酰胺,是重要的交聯(lián)單體。
陽離子型聚丙烯酰胺的水溶液是高分子電解質,帶有正電荷,對懸浮的有機膠體和有機物可有效凝聚,并能強化固液分離的過程,因此主要用于水中懸濁液和懸濁物的絮凝沉淀,或有機污泥的脫水。
聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用:
(1) 減少絮凝劑的用量。在達到同等水質的前提下, 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。在飲用水處理與工業(yè)廢水處理中, 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用, 可明顯改善水質;
(3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高, 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機絮凝劑的用量, 從而避免無機物質在設備表面的沉積, 減緩設備的腐蝕與結垢。
聚丙烯酰胺的作用機理一般認為是吸附-電中和-架橋,但電中和不是主要機理。在絮凝過程中,高分子濃度較低時,吸附在顆粒表面上的高分子長鏈可能同時吸附在另一個顆粒表面上,通過架橋方式將兩個或更多的微粒聯(lián)系在一起,從而導致絮凝,這就是發(fā)生高分子絮凝作用的架橋機理。架橋的必要條件是顆粒上存在空白表面,如果溶液中的高分子濃度很大,顆粒表面已完全被所吸附的高分子所覆蓋,則顆粒不會再通過架橋而絮凝,此時高分子起的是保護作用。所以,高分子絮凝劑加入量存在佳范圍,超過佳范圍,絮凝效果反而差。
聚丙烯酰胺是高分子聚合物或聚電解質,PAM分子鏈中有一定數(shù)量的極性基團,能吸附水質中的懸浮物及固體顆粒,使顆粒架橋或通過電荷中和作用,使粒子聚集形成大的絮凝物,因此可以加速懸浮物中粒子的沉降,有非常明顯的加快溶液澄清,促進過濾等效果。