丙烯酰胺是由丙烯酰胺(AM)單體經自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性高分子聚合物,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的摩擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。聚丙烯酰胺(PAM)不溶于大多數有機溶劑,如甲醇、乙醇、丙酮、 乙醚、脂肪烴和芳香烴,有少數極性有機溶劑除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘 油、熔融尿素和甲酰胺。但這些有機溶劑的溶解性有限,往往需要加熱,否則無多大應用價值。
在適宜的低濃度下,聚丙烯酰胺溶液可視為網狀結構,鏈間機械的纏結和氫鍵共同形成網狀節(jié)點;濃度較高時,由于溶液含有許多鏈一鏈接觸點,使得PAM溶液呈凝膠狀。PAM水溶液與許多能和水互溶的有機物有很好的相容性,對電解質有很好的相容性,對氯化胺、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、硼酸及磷酸等物質不敏感。 [2]
聚丙烯酰胺目數:目數是指物料的粒度或粗細度,目數是單位面積上的方格數.一般定義是指在1英寸*1英寸的面積內有多少個網孔數,即篩網的網孔數。如600目是每平方英寸有600個方網孔,聚丙烯酰胺的目數20目~80目,也就是0.85mm~0.2mm之間,這是顆粒狀的聚丙烯酰胺的目數大小,粉狀聚丙烯酰胺的目數大小可控制在100目左右,目數越大的聚丙烯酰胺越容易溶解,單憑聚丙烯酰胺目數的大小是無法衡量產品的好壞的!
聚丙烯酰胺為白色粉末或者小顆粒狀物,密度為1.32g/cm3(23度),玻璃化溫度為188度,軟化溫度近于210度,一般方法干燥時含有少量的水,干時又會很快從環(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晶固體,但是當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PAM是脆性的白色固體,商品聚丙烯酰胺干燥通常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、堅硬、易碎的固體,固體聚丙烯酰胺的物理性質見
石油開采是目前國內PAM用量的領域,其消費量占國內總需求量的56%。我國許多大型油田如大慶、勝利、中原、華北、遼河、大港等已進入開采中后期,為了穩(wěn)定油田產量一般采用3次采油技術。大慶油田已工業(yè)性推廣應用聚合物驅油技術,勝利、遼河油田也進行了聚合物驅油試驗,取得了較
好的增油效果。水處理是國內PAM第二大消費領域,2012年占總消費量的26%。由于成本因素,2013年應用還不普遍。在城市污水處理方面,PAM主要用于污泥脫水,少部分用于廢水澄清。在未來的幾年,大部分城市污水處理廠將會采用PAM作絮凝劑。PAM在造紙行業(yè)中主要用作助留劑、干增強劑和廢水處理的絮凝劑。我國是造紙生產和消費大國,紙張產量居世界第3位,紙制品的實際消費量居世界第2位,對造紙助劑的需求非常旺盛。另外PAM在采礦、冶金、煤炭、高吸水性樹脂、粘合劑、皮革復鞣劑等領域也得到利用。
陽離子聚丙烯酰胺使用注意事項:
1、絮團的大?。盒鯃F太小會影響排水的速度,絮團太大會使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經過選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調整絮團的大小。
2、污泥特性:點理解污泥的來源,特性以及成分,所占比重。依據性質的不同,污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥,相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥,堿性很強時用陰離子聚丙烯酰胺,而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯酰胺,固含量高時污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。
3、絮團強度:絮團在剪切作用下應堅持穩(wěn)定而不破碎。進步聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構造有助于進步絮團穩(wěn)定性。
4、聚丙烯酰胺的離子度:針對脫水的污泥,可用不同離子度的絮凝劑經過先做小試進行挑選,選出適宜的聚丙烯酰胺,這樣即能夠獲得絮凝劑效果,又可使加藥量少,節(jié)約本錢。
5、聚丙烯酰胺的溶解:溶解良好才能充分發(fā)揮絮凝作用。有時需求加快溶解速度,這時可思索進步聚丙烯酰胺溶液的濃度。
其實在平時處理污水的時候,有些污水,使用單一的一種絮凝劑是達不到效果的,必須兩種結合使用,在使用無機絮凝劑PAC和聚丙烯酰胺復合絮凝劑處理污水會達到更好的效果,但是添加藥劑的時候要注意順序,順序不正確,也是達不到效果.
聚丙烯酰胺和其它絮凝劑混合使用添加的順序方法:
在使用復合絮凝劑的時候必須注意添加的先后順序和投加時間間隔!PAC與PAM聯合使用就是讓PAC先完成中和電荷/膠體脫穩(wěn)形成細小絮體之后,進一步加大絮體體積有利于充分沉淀。由于聚合氯化鋁PAC反應時間很短,所以加入后需要強烈的混合,PAM作用時間要長,混合注意先強后弱——先強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,但為了保險起見,還是建議大家通過實驗效果來確定添加的順序!加藥點、加藥量、加藥時間以及混合強度需要實驗確定,切記千萬不能把他們兩種藥劑放在一起使用,否則會影響效果,
遇到很多污水處理廠,特別是南方地區(qū),由于氣候潮濕,一些污水廠的聚丙烯酰胺因堆放久了或者是包裝口沒有扎緊導致吸潮結塊,針對聚丙烯酰胺絮凝劑結塊情況,很多人有疑問,是不是失效了,還可不可以再用,其實像這種情況只要你能把它溶開,水溶液有粘度,是沒有失效,但結塊后的聚丙烯酰胺是很難溶解開的,其實也意味著資源的浪費。實不同種類的聚丙烯酰胺的保質期是有很大的區(qū)別的,這個和其結構有關聯,相對來說陰離子聚丙烯酰胺的有效期時間要長點,陽離子聚丙烯酰胺一般我們規(guī)定保質期為1年。超出這個期限,均視為超過保質期
洗煤用的陽離子聚丙烯酰胺的使用數量可以設置在三十公斤到一百一十公斤之間;化工行業(yè)的廢水使用量一般是五十到一百二十公斤之間;漂染行業(yè)的廢水和造紙行業(yè)的廢水難處理,應該加大使用數量,把使用數量設置在一百到三百公斤比較合理,電鍍廢水行業(yè)和普通的工業(yè)用水一般都不要超過五十公斤。注意:(這幾種行業(yè)的使用數量都是每一千噸廢水的數量)。
2、生活污水根據處理方法的不同脫泥用的絮凝劑是不一樣的。
如果工藝主體采用生化方法,也就是剩余污泥脫水(可能含有部分初沉泥),只需要陽離子PAM作為污泥脫水劑即可。
如果工藝主體采用物化方法,如一級強化,加載磁分離等工藝,一般是先加PAC調質,然后再加陰離子絮凝劑,后加陽離子絮凝劑脫水。具體投加量要根據污水水質而定。
也有很多污水處理站,污泥脫水直接加PAC或者其他無機絮凝劑即可,這個在板框壓濾機,特別是電子廠或者是小型污水處理站應用比較廣泛。
PAM在作為污泥脫水劑使用的時候一般要與水的配比在0.1%--0.2%之間。溶解成膠水狀的液體以后,再投加到污泥中進行混合處理。
與污泥的配比一般在5%--10%,有的更低,這個要根據污泥的濃度來確定,是通過現場的燒杯實驗來確定投加量和使用型號。不同污泥、不同藥劑、不同設備、不同管理水平,污泥的處理效果是不同的。
3、污水處理廠用陽離子聚丙烯酰胺作為污水運營污泥脫水劑。
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