聚丙烯酰胺

中文名稱：聚丙烯酰胺[1]
中文別名:絮凝劑3號;簡稱PAM;聚丙烯酰胺被稱為三號凝聚劑;聚丙烯酰胺分為陰離子聚丙烯酰胺;陽離子聚丙烯酰胺;非離子聚丙烯酰胺;兩性離子聚丙烯酰胺;英文名稱;PAM(acrylamide)
英文別名：Polyacrylamide absorbent Gel; Polyacrylamide solution; Acrylamide resin (low M.Wt.; Acrylamide resin (high M.Wt.); Acrylamide gel solution; Polyacrylamide,hydrolyzed; Polyacrylamide; PAM
CAS:9003-05-8分子式:(C3H5NO)n 分子量:71.07
簡 稱：PAM　聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺（AM）單體經自由基引發聚合而成的水溶性線性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，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（PAM）為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力。
隨著我國聚丙烯酰胺(PAM)行業運行需求市場的不斷擴大以及出口增長，我國聚丙烯酰胺(PAM)行業運行迎來一個新的發展機遇。
 
陽離子聚丙烯酰胺使用注意事項：
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，堿性很強時用陽離子聚丙烯酰胺，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，又可使加藥量最少，節約本錢。
5、聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能充分發揮絮凝作用。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。
 
聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁可以同時使用嗎？
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，增大使用成本。
 
聚丙烯酰胺絮凝劑失效的判斷方法：
經常遇到很多污水處理廠，特別是南方地區，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國家規定保質期為1年。超出這個期限，均視為超過保質期。就有失效的風險，
聚丙烯酰胺失效可以從兩個方面來判斷，一個是粘度降低，二是絮凝效果變差。
 
聚丙烯酰胺的特性：
1、絮凝性：PAM能使懸浮物質通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。
2、粘合性：能通過機械的、物理的、化學的作用，起粘合作用。
3、降阻性：PAM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：PAM在中性和酸條件下均有增稠作用，當PH值在10以上PAM易水解。呈半網狀結構時，增稠將更明顯。
 
聚丙烯酰胺使用量說明：
1、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；化工行業的廢水使用量一般是五十到一百二十公斤之間；漂染行業的廢水和造紙行業的廢水最難處理，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，電鍍廢水行業和普通的工業用水一般都不要超過五十公斤。注意：（這幾種行業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，最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。在和客戶溝通的過程中，客戶經常問到在污水處理污泥脫水過程中，污泥脫水劑投加量的問題。要相對準確的知道污泥脫水劑投加量的問題，首先了解這些參量，污泥的含水率，泥餅含水率，進泥量，進藥量，配藥濃度等。
污泥含水率：污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比的百分數稱為污泥含水率。
泥餅含水率：被脫污泥即泥餅的所含水分的重量與污泥總重量之比的百分數稱為泥餅含水率。
還要通過以下幾個公式進行運算
1、加藥量mg/L=加藥質量/處理水量/配藥濃度
2、處理水量投加藥量=處理水量m3/h*加藥量g/m3
3、干泥量=處理水量*【（1-污泥含水率）/（1-泥餅含水率）】
4、每噸干泥的藥劑消耗g/m3=加藥量/干泥量
以上計算所得結果誤差可能比較大，僅做污水運行時參考。實際耗藥量要進行實際上機運營試驗。
 
聚丙烯酰胺的大體分類：
 
陰離子聚丙烯酰胺（APAM）產品描述：
陰離子聚丙烯酰胺（APAM）外觀為白色粉粒，分子量從600萬到2500萬
 
陰離子型PAM
水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機溶劑。有效的PH值范圍為4到14，在中性堿性介質中呈高聚合物電解質的特性，與鹽類電解質敏感，與高價金屬離子能交聯成不溶性凝膠體。
分子式：
工業廢水處理：對于懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或堿性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，。飲用水處理：我國很多自來水廠的水源來自江河，泥沙及礦物質含量高，比較渾濁，雖經過沉淀過濾，仍不能達到要求，需要投加絮凝劑，投加量是無機絮凝劑的1/50，但效果是無機絮凝劑的幾倍，對于有機物污染嚴重的江河水可采用無機絮凝劑和陽離子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。現投加陰離子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后將沉淀物經壓濾機壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可采用陰離子聚丙烯酰胺脫水，壓濾進行回收。用于河水泥漿沉降。用于造紙干強劑。
用于造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯酰胺可使水中填料與細小纖維在網上存留提高20-30%。每噸可節約紙漿20-30kg。
舉例：在洗煤過程中產生大量廢水，直接排放污染環境，必須沉清后循環利用，回收水中煤泥，也很有價值，但靠自然沉降，費時費力，同時水也不清。
另外，陰離子聚丙烯酰胺在制香行業的應用也越來越受歡迎，陰離子聚丙烯酰胺產品特點：具溶解性好，粘度高，韌性強，易燃物（少）煙、燃燒無異味、無毒等特點；產品性能穩定，避免了其它植物膠粉和普通淀粉因產地、時間不同，粘結質量參差不齊，在香業生產時需要反復調試配方，以免造成產品質量不穩定的現象；香制品外表光潔平整、成型好、不易破碎；尤其是其冷水可糊化性，無需煮糊，將物料直接混和均勻、加水攪拌既可生產，而且加水混合后的物料較長時間放置也不會有物料干硬無法使用的現象發生，有效地節約了能源和方便了生產操作。
使用效果：使用本產品做成的香坯（香制品）外觀平整、無斷裂、無霉斑，抗折力強，產品成色好、烘曬后不褪色，燃點時間足，可燃性好，過鐵齒盤不“斷頭”熄火，有利于蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘干過程中的損失，同時，可大大減輕工人的勞動強度、提高工作效率。此外，本品對環境無污染，可滿足綠色環保方面對產品的要求。
經濟效益：使用本產品可減少原料成本5—12%,節約能耗20—30%。
 
陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）產品特性：
陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性，適用于帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。適用于染色、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理，特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。
非離子
 
 
非離子聚丙烯酰胺系列產品是具有高分子量的低離子度的線性高聚物。由于其具有特殊的基團，便賦予它具有絮凝、分散、增稠、粘結、成膜、凝膠、穩定膠體的作用。污水處理劑：當懸浮性污水顯酸性時，采用非離子聚丙烯酰胺作絮凝劑較為合適。這時PAM起吸附架橋作用，使懸浮的粒子產生絮凝沉淀，達到凈化污水的目的。也可用于自來水的凈化，尤其是和無機絮凝劑配合使用，在水處理中。
應用：
1、廣泛用于工業廢水處理、對于懸浮顆粒、較粗、濃度高、離子帶陽電荷、水的PH值為中性或堿性的污水，鋼鐵廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等的污水處理。
2、用于石油工業、采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運用。
3、用于紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
4、用于造紙工業。一是提高填料、顏料等存留率；二是提高紙張的強度（包括干強度和濕強度）。另外，還可以提高紙張抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能，還用于食品及茶葉包裝紙中。
 
 
 
兩性離子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基陽離子單體丙烯酰胺單體，水解共聚而成。分子鏈上既有陽電荷，又有陰電荷的兩性離子不規則聚合物。
 
 
聚丙烯酰胺的廣泛用途：
1)用于污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水，脫水時，產生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。
2)用于生活污水和有機廢水的處理，本產品在配性或堿性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉淀，澄清很有效。如生產糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，制糖廢水，有機含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。
3)用于以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機絮凝劑復合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。
4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。
5)用于油田經學助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。
6)用于紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
包裝與貯存　本品無毒，注意防潮、防雨,避免陽光曝曬。 貯存期：2年,25kg紙袋（內襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋）。
聚丙烯酰胺可以應用于各種污水處理（針對生活污水處理使用聚丙烯酰胺一般分為兩個過程，一是高分子電解質與粒子表面的電荷中和；二是高分子電解質的長鏈與粒子架橋形成絮團。絮凝的主要目的是通過加入聚丙烯酰胺使污泥中細小的懸浮顆粒和膠體微粒聚結成較粗大的絮團。隨著絮團的增大，沉降速度逐漸增加。從而可以更好的通過壓濾機壓泥，進而達到環保處理的要求，干泥外運進行焚燒處理。）PAM為分子量由幾百萬至幾千萬的高分子水溶性有機聚合物，在顆粒間形成更大的絮體及由此產生的巨大表面吸附作用。目前國內的聚丙烯酰胺代表性的高分子聚丙烯酰胺有：非離子型聚丙烯酰胺（簡寫NPAM，分子量800-1500萬）、陰離子型聚丙烯酰胺（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%）。用量一般為廢水量的百萬分之一至百萬分之二。因而，主要是通過人工合成形成的。
制備：首先采用氧化還原反應體系、偶氮化合物和輔助引發劑組成的復合引發體系，以丙烯酰胺(AM)與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(或DMC,DMAAC)為原料，通過水溶液自由基共聚合，合成陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)。在反應器內加入一定量的丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、尿素和去離子水，攪拌均勻后，用2mol/L的H2SO4調節pH至要求值，通入N2鼓泡30min，加入一定量的(NH4)2S2O8、CH3NaO3S.2H2O和偶氮類化合物引發聚合反應，當反應液黏稠時停止通N2，繼續反應2h后得到白色透明膠體，將膠體于60C下干燥至恒重，粉碎，即得陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑。
 
聚丙烯酰胺應用的綜合領域：
水處理領域
PAM在水處理工業中的應用主要包括原水處理、污水處理和工業水處理3個方面。在原水處理中，PAM與活性炭等配合使用，可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清；在污水處理中。PAM可用于污泥脫水；在工業水處理中，PAM主要用作配方藥劑。在原水處理中，用有機絮凝劑PAM代替無機絮凝劑，即使不改造沉降池，凈水能力也可提高20%以上。工業廢水處理，特別是對于懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或堿性的污水、鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，。在污水處理中，采用PAM可以增加水回用循環的使用率。
石油采油領域
在石油開采中，PAM主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，廣泛應用于鉆井、完井、固井、壓裂、強化采油等油田開采作業中，具有增粘、降濾失、流變調節、膠凝、分流、剖面調整等功能。目前我國油田開采已經步入中后期，為提高原油采收率，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。我國由于特殊的地質條件，大慶油田和勝利油田已經開始廣泛采用聚合物驅油技術。
造紙領域
PAM在造紙領域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質量，提高漿料脫水性能，提高細小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對環境的污染等。PAM在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型PAM主要用于提高紙漿的濾性，增加干紙強度，提高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強劑和駐留劑；陽離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用，另外對于提高填料的留著率也有較好的效果。此外，PAM還應用于造紙廢水處理和纖維回收。
紡織領域
在紡織工業中，PAM作為織物后處理的上漿劑、整理劑，可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點，能減少紡細紗時的斷線率；PAM作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃；用作印染助劑時，PAM可使產品附著牢度大、鮮艷度高，還可以作為漂白的非硅高分子穩定劑；此外，PAM還可以用于紡織印染污水的高效凈化。
其他領域
在采礦、洗煤領域，采用PAM作絮凝劑可促進采礦、洗煤回收水中固體物的沉降，使水澄清，同時可回收有用的固體顆粒，避免對環境造成污染；在制糖工業中，PAM可加速蔗汁中細粒子的下沉，促進過濾和提高濾液的清澈度；在養殖工業中，PAM可改善水質，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用；在醫藥工業中，PAM可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等；在建材工業中，PAM可用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等；在農業上，PAM作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養劑等。在建筑工業中，PAM可以增強石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脫水速度。此外，PAM還可用作天然或合成皮革的保護涂層以及無機肥料的造粒助劑等。洗煤池投加陰離子聚丙烯酰胺的數量是一個很講究的課題。如果加量過大的話，就造成了浪費，如果加量不夠的話，就很難產生效果，因此正確合理的使用量應該是千分之一到千分之二的比例，即1、2斤的酰胺，可以使用1000斤的水。按照這個指標，在正常情況下，都可以在一定的時間內，成功的將煤炭和水進行分離，分離之后將表層的清水放出去，然后就留下了池子底部的煤泥，經過晾曬和烘干，就可以當正常的煤使用。