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聚丙烯酰胺簡稱PAM，俗稱絮凝劑或凝聚劑，分子式為：+CH2-CHn線狀高分子聚合物，分子量在400-2000萬之間，固體產(chǎn)品表面為白色或略帶黃色粉末，液態(tài)為無色濃厚膠體狀，易溶于水，溫度超過120℃時易分解。
聚丙烯酰胺分子中具有陽性基團(tuán)(-CONH2)，能與分散于溶液中上懸浮粒子吸擁護(hù)架橋，有著極強(qiáng)的絮凝作用，因此廣泛用于水處理以及治金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領(lǐng)域。
聚丙烯酰胺分為：陽離子聚丙烯酰胺，陰離子聚丙烯酰胺，非離子聚丙烯酰胺，兩性離子聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺在各個行業(yè)的應(yīng)用型號：
聚丙烯酰胺產(chǎn)品按照離子型號可以劃分為四種，按照離子度、分子量來劃分，又可以劃分為幾十種。而聚丙烯酰胺可以應(yīng)用的行業(yè)種類也有上百種之多。那么，不同的行業(yè)所適用的聚丙烯酰胺型號是怎樣劃分的呢?
一、聚丙烯酰胺的技術(shù)指標(biāo)有哪些?
對聚丙烯酰胺的技術(shù)指標(biāo)一般有分子量,水解度,離子度,粘度,殘余單體含量等，所以判斷PAM的質(zhì)量優(yōu)劣也可以從這幾個指標(biāo)來判斷!
1、分子量
PAM的分子量很高，且近年來還有較大提高。20世紀(jì)70年代應(yīng)用的PAM，分子量一般為數(shù)百萬;80年代以后，多數(shù)高效PAM的分子量在1500萬以上，有些達(dá)到2000萬。每一個這種PAM分子是由十萬個以上的丙烯酰胺或丙烯酸鈉分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量為71，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬)。通常，分子量高的PAM的絮凝性能較好，丙烯酰胺的分子量為71，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量從幾十萬到一千萬以上，根據(jù)分子質(zhì)量可分為低分子量(100萬以下)、中分子量(100萬~1000萬)、高分子量(1000萬~1500萬)、超分子量(1500萬以上)。
高分子有機(jī)物的分子量，即使在同一產(chǎn)品中也不是完全均一的，標(biāo)稱的分子量是它的平均值。
2、水解度與離子度
PAM的離子度對它的使用效果有很大影響，但它的適宜數(shù)值需視所處理的物料的種類和性質(zhì)而定，不同情況下會有不同的更佳值。如果所處理的物料的離子強(qiáng)度較高(含無機(jī)物較多)，所用PAM的離子度宜較高，反之則應(yīng)較低。通常，陰離子度被稱為水解度。而離子度一般特指陽離子。
離子度=n/(m+n)*100%
早期生產(chǎn)的PAM是由聚丙烯酰胺一種單體聚合而成，原來不含-COONa基團(tuán)。使用前要先加NaOH加熱，使部分-CONH2基水解為-COONa，反應(yīng)式如下：
-CONH2+NaOH-→-COONa+NH3↑
水解過程中有氨氣放出。PAM中酰胺基團(tuán)水解的比例就稱為PAM的水解度，它即是陰離子度。這種PAM的使用不方便，且性能較差(加熱水解必使PAM分子量和性能明顯下降)，80年代后已很少使用。
現(xiàn)代生產(chǎn)的PAM有多種不同陰離子度的產(chǎn)品，用戶可根據(jù)需要和通過實(shí)際試驗(yàn)選用適當(dāng)?shù)钠贩N，不需要再行水解，溶解以后即可使用。但是，由于習(xí)慣的原因，有些人仍將絮凝劑的溶解過程稱為水解。應(yīng)當(dāng)注意，水解的含義是加水分解，是化學(xué)反應(yīng)，PAM的水解有氨氣放出;而溶解只是物理作用，無化學(xué)反應(yīng)。兩者的本質(zhì)不同，不應(yīng)混為一談。
3、殘余單體含量
PAM的殘余單體含量是指在丙烯酰胺聚合為聚丙烯酰胺過程中，未反應(yīng)完全并殘留于聚丙烯酰胺產(chǎn)品中的丙烯酰胺單體含量，是衡量是否適用于食品工業(yè)的重要參數(shù)。聚丙烯酰胺是無毒的，但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工業(yè)品聚丙烯酰胺中，難免殘留有微量的未聚合的丙烯酰胺單體。因此，必須嚴(yán)格控制PAM產(chǎn)品中的殘余單體含量。國際規(guī)定用于飲用水和食品工業(yè)的PAM中的殘余單體含量不超過0.05%。國外產(chǎn)品的這一數(shù)值低于0.03%。
4、粘度
PAM溶液是很粘稠的。分子量越高的PAM的溶液粘度越大。這是因?yàn)镻AM大分子是長而細(xì)的鏈狀體，在溶液中運(yùn)動的阻力很大。粘度的實(shí)質(zhì)是反映溶液內(nèi)磨擦力的大小，亦稱為內(nèi)磨擦系數(shù)。各種高分子有機(jī)物的溶液的粘度都較高，并隨分子量升高而增大。測定高分子有機(jī)物分子量的一種方法，就是測定一定濃度溶液在一定條件下的粘度，再按一定的公式計算其分子量，稱為“粘均分子量”。
二、如何正確選擇聚丙烯酰胺(PAM)的類型?
聚丙烯酰胺按離子特性可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型聚丙烯酰胺四種類型。按分子量來分有不同規(guī)格的分子量，離子度等衍生出很多型號，面對市場雜亂的規(guī)格體系，針對自己的污水體系優(yōu)選更佳聚丙烯酰胺型號確實(shí)難度很大，如何幾招搞定污水或污泥聚丙烯酰選型的常見問題。
1、了解污泥的來源
污泥是污水處理中的必然產(chǎn)物，首先我們應(yīng)該了解污泥的來源，性質(zhì)，成分及固含量。按照污泥含有的主要成分不同，污泥可分為有機(jī)污泥和無機(jī)污泥。
一般來說陽離子聚丙烯酰胺用于處理有機(jī)污泥，陰離子聚丙烯酰胺用于處理無機(jī)污泥，堿性很強(qiáng)時不易用陽離子聚丙烯酰胺，而酸性很強(qiáng)時不宜用陰離子聚丙烯酰胺，污泥的固含量高時通常聚丙烯酰胺的用量較大。
2、聚丙烯酰胺的離子度選擇
針對所要脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選，選出更合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得更佳絮凝劑效果，又可使加藥量更少，節(jié)約成本。選離子度關(guān)鍵看：
(1)絮團(tuán)的大小
絮團(tuán)的大小：絮團(tuán)太小會影響排水的速度，絮團(tuán)太大會使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調(diào)整絮團(tuán)的大小。
(2)絮團(tuán)強(qiáng)度(含水率)
絮團(tuán)的強(qiáng)度：絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。
(3)聚丙烯酰胺與污泥的混合：
聚丙烯酰胺在脫水設(shè)備的某一位置必須和污泥充分反應(yīng)，發(fā)生絮凝作用。為此，聚丙烯酰胺溶液粘度必須合適，在現(xiàn)有設(shè)備條件下能與污泥充分混合，兩者混合均勻是否，是成功的關(guān)鍵因素。聚丙烯酰胺溶液粘度與其分子量和配制濃度有關(guān)。
(4)聚丙烯酰胺的溶解：
溶解良好才能發(fā)充分發(fā)揮絮凝作用。前面講過聚丙烯酰胺的溶解過程其實(shí)就是聚丙烯酰胺的熟化過程，有時需要加快溶解速度，這時可考慮提高聚丙烯酰胺溶液的濃度。
所以更佳的產(chǎn)品選擇要有實(shí)驗(yàn)室燒杯實(shí)驗(yàn)決定。
3、聚丙烯酰胺的分子量選擇
聚丙烯酰胺分子量是指分子中分子鏈的長度，聚丙烯酰胺的分子量在500-1800萬之間，一般來說，分子量越高的聚丙烯酰胺產(chǎn)品，粘度也就越大，不過，在使用的時候，并不是分子量越高的產(chǎn)品，使用效果就越好，具體在使用中，要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用行業(yè)、水質(zhì)、處理設(shè)備等條件，來決定合適的聚丙烯酰胺分子量。
聚丙烯酰胺為高分子助凝劑，產(chǎn)品按其平均分子量可分為低分子量(<100萬)、中分子量(200-400萬)和高分子量(>700萬)三類。
聚丙烯酰胺應(yīng)用在污水處理中，分子量由幾百萬至幾千萬的高分子水溶性有機(jī)聚合物。國內(nèi)的高分子聚丙烯酰胺有：非離子聚丙烯酰胺(簡寫NPAM，分子量800-1500萬)、陰離子聚丙烯酰胺(簡寫APAM，分子量800-2000萬)、陽離子聚丙烯酰胺(簡寫CPAM，分子量800-1200萬，離子度10%-80%)。
如果單純做助凝劑使用的時候，一般分子量越高的話，絮團(tuán)越緊密，用藥越省，但陰離子聚丙烯酰胺的分子量建議不超過2000萬。
如果在污泥脫水方面。使用帶式壓濾機(jī)，一般分子量就不能過高，如果分子量很高就可能導(dǎo)致濾布堵塞，影響脫水效果;再比如您使用離心式壓濾機(jī)，分子量要求就要高一點(diǎn)，因?yàn)殡x心式壓濾機(jī)要求絮團(tuán)能夠盡量耐剪切，所以要選擇分子量相對較高的產(chǎn)品。
由以上可以看出分子量和離子度的選擇不是絕對的，選擇聚丙烯酰胺后盡量做選型試驗(yàn)，上機(jī)運(yùn)營試驗(yàn)，這樣得來的數(shù)據(jù)才準(zhǔn)確，優(yōu)選的聚丙烯酰胺性價比才更高。
