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聚丙烯酰胺怎么選？你必須認準這幾個重要的指標

聚丙烯酰胺（PAM）是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中應用較為廣泛的品種之一，PAM其衍生物可以用作的絮凝劑、增稠劑、紙張增強劑以及液體的減阻劑，廣泛應用于水處理、造紙、石油、煤炭、礦冶、地質、輕紡、建筑等工業部門。
PAM分幾類(lei)？污水(shui)或污泥處理(li)中，如何選擇PAM的類(lei)型(xing)？

本條文章給各位水友介紹下在選擇PAM時的幾個重要的指標。

PAM的類型

陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）：是線型高分子化合物，由于它具有多種活潑的基團，可與許多物質親和、吸附形成氫鍵。主要是絮凝帶負電荷的膠體。

陰離子聚丙烯酰胺（APAM）：是水溶性的高分子聚合物，主要用于各種工業廢水的絮凝沉降，沉淀澄清處理，如鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理、污泥脫水等。還可用于飲用水澄清和凈化處理。由于其分子鏈中含有一定數量的極性基團，它能通過吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速懸浮液中粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液澄清，促進過濾等效果。

非離子聚丙烯酰胺（NPAM）：是高分子聚合物或聚電解物，其分子鏈中含有一定量極性基因能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋形成大的絮凝物。它加速懸浮液中的粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液的澄清，促進過濾等效果。由于分子鏈含有酰胺基或離子基因，故其顯著特點是親水性高，可以各種比例溶于水中，這一類聚丙烯酰胺水溶液對電解質有很好的容忍性，如氯化胺，硫酸鈉等都不敏感，與表面活性劑也相容。


PAM的技術指標

對聚丙烯酰胺的技術指標一般有分子量、水解度、離子度、粘度、殘余單體含量等，所以判斷PAM的質量優劣也可以從這幾個指標來判斷。
1、分(fen)子(zi)量

PAM的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)很高，且(qie)近(jin)年來還有較大(da)提高。20世紀70年代(dai)應用(yong)的(de)(de)(de)PAM，分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)一般(ban)為數百萬(wan)；80年代(dai)以后(hou)，多數PAM的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)在(zai)1500萬(wan)以上(shang)，有些達(da)到2000萬(wan)。每一個這種(zhong)PAM分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)是由十(shi)萬(wan)個以上(shang)的(de)(de)(de)丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺或(huo)丙(bing)烯(xi)(xi)酸鈉分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)聚合(he)而成(丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)為71，含十(shi)萬(wan)個單體的(de)(de)(de)PAM的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)為710萬(wan))。

通常，分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)高的(de)(de)PAM的(de)(de)絮(xu)凝性(xing)能較好，丙烯酰(xian)胺的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)為(wei)71，含十萬(wan)個單體的(de)(de)PAM的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)為(wei)710萬(wan)。聚(ju)丙烯酰(xian)胺及(ji)其衍生物的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)從幾(ji)十萬(wan)到(dao)一千(qian)萬(wan)以上，根據分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)質量(liang)可分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)低分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)（100萬(wan)以下）、中分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)（100萬(wan)~1000萬(wan)）、高分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)（1000萬(wan)~1500萬(wan)）、超分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)（1500萬(wan)以上）。
高分(fen)子(zi)有(you)機物(wu)的(de)分(fen)子(zi)量，即使在同一產品(pin)中(zhong)也不是(shi)完全(quan)均(jun)一的(de)，標稱(cheng)的(de)分(fen)子(zi)量是(shi)它(ta)的(de)平均(jun)值。


2、水解度與離子度
PAM的(de)(de)離子(zi)度(du)對它的(de)(de)使(shi)用(yong)效果有(you)很(hen)大影響，但它的(de)(de)適(shi)宜(yi)數值需視所處(chu)理的(de)(de)物料的(de)(de)種類(lei)和性質而定(ding)，不(bu)同(tong)情況下(xia)會(hui)有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)較(jiao)佳值。如果所處(chu)理的(de)(de)物料的(de)(de)離子(zi)強度(du)較(jiao)高（含無機物較(jiao)多），所用(yong)PAM的(de)(de)離子(zi)度(du)宜(yi)較(jiao)高，反之則應(ying)較(jiao)低(di)。通(tong)常(chang)，陰離子(zi)度(du)被稱為(wei)水解(jie)度(du)。而離子(zi)度(du)一般(ban)特指(zhi)陽(yang)離子(zi)。

離(li)子度=n/(m+n)*
早期(qi)生產(chan)的PAM是(shi)由聚丙烯(xi)酰(xian)胺一種單體聚合而成，原來不(bu)含－COONa基團。使用前(qian)要先(xian)加NaOH加熱，使部分－CONH2基水解(jie)為－COONa，反應式如下：
－CONH2+NaOH →－COONa+NH3↑
水(shui)解(jie)(jie)過程中有氨氣放出。PAM中酰胺基團水(shui)解(jie)(jie)的(de)比例就稱為(wei)PAM的(de)水(shui)解(jie)(jie)度(du)，它即(ji)是陰(yin)離子度(du)。這種PAM的(de)使用不方便(bian)，且性能較差(cha)(加熱水(shui)解(jie)(jie)必使PAM分子量和性能明顯下降)，80年代后(hou)已很少使用。
現代生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)PAM有(you)多種(zhong)不同陰離(li)子度的(de)(de)(de)產(chan)品，用(yong)戶(hu)可根據需要(yao)和通過(guo)實際試驗選用(yong)適當(dang)的(de)(de)(de)品種(zhong)，不需要(yao)再行水(shui)(shui)解(jie)，溶(rong)解(jie)以后即可使用(yong)。但(dan)是(shi)，由于習(xi)慣的(de)(de)(de)原因(yin)，有(you)些人仍將絮(xu)凝劑的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)過(guo)程稱為水(shui)(shui)解(jie)。應當(dang)注意(yi)，水(shui)(shui)解(jie)的(de)(de)(de)含(han)義(yi)是(shi)加水(shui)(shui)分(fen)解(jie)，是(shi)化學反(fan)應，PAM的(de)(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)有(you)氨(an)氣放出(chu)；而溶(rong)解(jie)只是(shi)物理作用(yong)，無化學反(fan)應。兩者(zhe)的(de)(de)(de)本質不同，不應混為一談(tan)。


3、殘余單體含量
PAM的(de)(de)殘(can)余(yu)單(dan)(dan)體(ti)含(han)量(liang)(liang)是指在(zai)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺聚(ju)(ju)合為聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺過程中(zhong)，未反(fan)應完(wan)全并較(jiao)終殘(can)留于聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺產(chan)品(pin)中(zhong)的(de)(de)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺單(dan)(dan)體(ti)含(han)量(liang)(liang)，是衡(heng)量(liang)(liang)是否適用于食(shi)品(pin)工業(ye)的(de)(de)重要參數(shu)。聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺是無毒的(de)(de)，但丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺具有一定的(de)(de)毒性。在(zai)工業(ye)品(pin)聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺中(zhong)，難(nan)免(mian)殘(can)留有微量(liang)(liang)的(de)(de)未聚(ju)(ju)合的(de)(de)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺單(dan)(dan)體(ti)。因此，必(bi)須嚴格(ge)控制PAM產(chan)品(pin)中(zhong)的(de)(de)殘(can)余(yu)單(dan)(dan)體(ti)含(han)量(liang)(liang)。國際規定用于飲用水(shui)和食(shi)品(pin)工業(ye)的(de)(de)PAM中(zhong)的(de)(de)殘(can)余(yu)單(dan)(dan)體(ti)含(han)量(liang)(liang)不超過0.05%。國外(wai)產(chan)品(pin)的(de)(de)這一數(shu)值(zhi)低于0.03%。

4、PAM粘度

PAM溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)是很粘(zhan)稠的(de)(de)。分(fen)(fen)子(zi)量(liang)越高的(de)(de)PAM的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)粘(zhan)度越大(da)(da)。這是因為(wei)PAM大(da)(da)分(fen)(fen)子(zi)是長(chang)而(er)(er)細的(de)(de)鏈狀體，在(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中運動的(de)(de)阻力(li)很大(da)(da)。粘(zhan)度的(de)(de)實質(zhi)是反(fan)映(ying)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)內磨擦(ca)力(li)的(de)(de)大(da)(da)小，亦稱(cheng)為(wei)內磨擦(ca)系數。各種(zhong)高分(fen)(fen)子(zi)有機(ji)物的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)粘(zhan)度都較高，并(bing)隨分(fen)(fen)子(zi)量(liang)升高而(er)(er)增(zeng)大(da)(da)。測定(ding)高分(fen)(fen)子(zi)有機(ji)物分(fen)(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)一種(zhong)方法，就是測定(ding)一定(ding)濃度溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)一定(ding)條件下的(de)(de)粘(zhan)度，再按一定(ding)的(de)(de)公(gong)式計算其分(fen)(fen)子(zi)量(liang)，稱(cheng)為(wei)“粘(zhan)均分(fen)(fen)子(zi)量(liang)”。


PAM的選型

聚丙烯酰胺按離子特性可分為非離子、陰離子、陽離子型聚丙烯酰胺類型。按分子量來分有不同規格的分子量，離子度等衍生出很多型號，面對市場雜亂的規格體系，針對自己的污水體系優選較佳聚丙烯酰胺型號確實難度很大，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(wu)(wu)泥(ni)是污(wu)(wu)水處理中的(de)必(bi)然產物，首先我們應該了解污(wu)(wu)泥(ni)的(de)來源，性質，成(cheng)分(fen)(fen)及固含(han)量(liang)。按照污(wu)(wu)泥(ni)含(han)有的(de)主(zhu)要成(cheng)分(fen)(fen)不同(tong)，污(wu)(wu)泥(ni)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)有機(ji)污(wu)(wu)泥(ni)和無(wu)機(ji)污(wu)(wu)泥(ni)。

一般來說(shuo)陽(yang)離子(zi)聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺用于處(chu)理有(you)機(ji)污(wu)泥，陰(yin)(yin)離子(zi)聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺用于處(chu)理無機(ji)污(wu)泥，堿性很(hen)強時(shi)不易用陽(yang)離子(zi)聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺，而酸性很(hen)強時(shi)不宜用陰(yin)(yin)離子(zi)聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺，污(wu)泥的固(gu)含量(liang)高時(shi)通常聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺的用量(liang)較大。

2、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品，使用效果就越好，具體在使用中，要根據實際的應用行業、水質、處理設備等條件，來決定合適的聚丙烯酰胺分子量。

聚丙烯(xi)酰(xian)胺為(wei)高(gao)分子(zi)助凝劑，產(chan)品(pin)按(an)其平均分子(zi)量可(ke)分為(wei)低分子(zi)量(<100萬(wan))、中分子(zi)量(200-400萬(wan))和高(gao)分子(zi)量(>700萬(wan))三類(lei)。

聚丙烯(xi)酰(xian)胺應用在(zai)污水處理中，分(fen)(fen)子量由幾(ji)百萬(wan)(wan)至幾(ji)千(qian)萬(wan)(wan)的(de)高分(fen)(fen)子水溶性有機聚合物。如果單純做助凝(ning)劑使(shi)用的(de)時(shi)候，一般分(fen)(fen)子量越(yue)高的(de)話，絮團越(yue)緊密，用藥越(yue)省，但陰離子聚丙烯(xi)酰(xian)胺的(de)分(fen)(fen)子量建議不超過2000萬(wan)(wan)。

如(ru)果在(zai)污泥脫(tuo)水方面。使用帶式壓濾(lv)(lv)機，一般分(fen)(fen)子量(liang)就不能(neng)過高(gao)，如(ru)果分(fen)(fen)子量(liang)很(hen)高(gao)就可能(neng)導致濾(lv)(lv)布堵塞(sai)，影響脫(tuo)水效果；使用離心(xin)式壓濾(lv)(lv)機，分(fen)(fen)子量(liang)要求就要高(gao)一點，因為離心(xin)式壓濾(lv)(lv)機要求絮團(tuan)能(neng)夠(gou)盡量(liang)耐剪切，所以要選(xuan)擇分(fen)(fen)子量(liang)相對較高(gao)的產品。

3、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驗進行篩選，選出較佳合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得較佳絮凝劑效果，又可使加藥量較少，節約成本。選離子度關鍵看：

（1）絮團的大小

絮團太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團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整絮團的大小。

（2）絮團強度（含(han)水率）

絮團在剪切作用下應保持穩定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結構有助于提高絮團穩定性。

（3）聚丙烯酰胺與污泥的混合

聚丙(bing)(bing)烯酰胺在脫水(shui)設備的某一位置必須和(he)污(wu)泥充分反(fan)應(ying)，發生絮凝作用。為此，聚丙(bing)(bing)烯酰胺溶液粘度必須合(he)(he)(he)適，在現有設備條件下能與(yu)污(wu)泥充分混(hun)(hun)合(he)(he)(he)，兩(liang)者混(hun)(hun)合(he)(he)(he)均勻是否，是成功的關鍵因素。聚丙(bing)(bing)烯酰胺溶液粘度與(yu)其分子量(liang)和(he)配制濃度有關。

（4）聚丙烯酰胺的溶解

溶解(jie)(jie)良好才能發充分發揮絮凝作用。前面講過聚丙(bing)烯酰(xian)胺的溶解(jie)(jie)過程其實就是聚丙(bing)烯酰(xian)胺的熟化過程，有時需要(yao)加快溶解(jie)(jie)速度，這時可考慮提高(gao)聚丙(bing)烯酰(xian)胺溶液的濃度。

所以較佳的產品選擇要有實驗室燒杯實驗決定。由以上可以看出分子量和離子度的選擇不是的，選擇聚丙烯酰胺之前較好做選型試驗，較好上機運營試驗，這樣得來的數據才較準確，優選的聚丙烯酰胺性價比才更高。

鄭州永泉水處理材料有限公司——聚丙烯酰胺圖片