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PAM简介

发布时间:2016-12-07 06:54:42 点击量:1116

1、聚丙烯酰胺编辑
聚丙烯酰胺【英文名称】Polyacrylamide【缩写】PAM
 
聚丙烯酰胺结构单元
PAM是国内常用的非离子型高分子絮凝剂,分子量150万-2000万,商品浓度一般为8%。有机高分子絮凝剂具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用。
产品名称:
[中文名称]聚丙烯酰胺絮凝剂3号; 聚丙烯酰胺胶体Ⅰ型; 聚丙烯酰胺胶体Ⅱ型 [英文名称]Polyacrylamide缩写PAM. [分子式]C3H5NO[1] 
2、产品特性编辑
PAM全名为聚丙烯酰胺,该产品的分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附,有着极强的絮凝作用。密度=1.3 。 PAM在50-60°C下溶于水,水解度为5%-35%,也溶于乙酸、丙酸、氯代乙酸、乙二醇、甘油和胺等有机溶剂。
聚丙烯酰胺产品选型注意事项:
①絮凝剂的选择必须充分考虑到工艺和设备的要求。
②可以通过提高絮凝剂的分子量来提高絮体的强度。
③絮凝剂的电荷值必须通过实验进行筛选。
④气候变化(温度)影响絮凝剂的选型。
⑤根据处理工艺要求的絮体大小选择絮凝剂的分子量。
⑥处理前絮凝剂必须和污泥充分混合溶解。
主要用途:
该产品具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,有“百业助剂”、 “万能产品”之称。
2.1 水处理领域
PAM在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中,PAM与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中,PAM可用于污泥脱水;在工业水处理中,主要用作配方药剂。在原水处理中,用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以。大中城市在供水紧张或水质较差时都采用PAM作为补充。在污水处理中,采用PAM可以增加水回用循环的使用率。
2.2 石油采油领域
在石油开采中,主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面,广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。目前我国油田开采已经步入中后期,为提高原油采收率,主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高,国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多,我国由于特殊的地质条件,大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。
2.3 造纸领域
PAM在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量,提高浆料脱水性能,提高细小纤维及填料的留着率,减少原材料的消耗以及对环境的污染等。在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型PAM主要用于提高纸浆的滤性,增加干纸强度,提高纤维及填料的留着率;阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂;阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用,另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外,PAM还应用于造纸废水处理和纤维回收。
2.4 纺织印染工业
在纺织工业中,PAM作为织物后处理的上浆剂、整理剂,可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点,能减少纺细纱时的断线率;PAM作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃;用作印染助剂时,可使产品附着牢度大、鲜艳度高,还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外,还可以用于纺织印染污水的高效净化。
2.5 神经性毒气解毒剂
为了达到解除沙林(一种神经性毒剂属有机磷或有机磷酸酯类化合物organophosphorus compounds,organoposphates)毒性,一般会采用羟胺(NH2OH, hydroxylamine),把接在乙醯胆碱酯上的含膦化合物移开,使得此可以再活化,进行乙醯胆碱的水解反应,但羟胺浓度需要量会很高,而此高浓度的羟胺也会造成毒性。因此取代方法是以PAM来治疗。10-6M的PAM相当于IM羟胺之解毒性。除PAM外,应有其他化合物可当神经解毒剂,如obidoxime、HI-6。这三种解毒剂都含有R2NOH之亲核基,而且每一种解毒剂对不同神经毒剂之解毒效果略有不同。
2.6 其他领域
在采矿、洗煤领域,采用PAM作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降,使水澄清,同时可回收有用的固体颗粒,避免对环境造成污染;在制糖工业中,可加速蔗汁中细粒子的下沉,促进过滤和提高滤液的清澈度;在养殖工业中,可改善水质,增加水的透光性能,从而改善水的光合作用;在医药工业中,可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等;在建材工业中,可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等;在农业上,可作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中,可以增强石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脱水速度。此外,还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。
理化指标:
该产品俗称絮凝剂或凝聚剂,是线状高分子聚合物,分子量在300-2500万之间,固体产品外观为白色粉颗,液态为无色粘稠胶体状,易溶于水,几乎不溶于有机溶剂。应用时宜在常温下溶解,温度超过150℃时易分解。属非危险品、无毒、无腐蚀性。固体PAM有吸湿性、絮凝性、粘合性、降阻性、增稠性、同时稳定性好。
3技术流程编辑
PAM沉淀的技术流程
沉淀是发生化学反应时生成了不溶于反应物所在溶液的物质。从字意上理解就是在重力作用下沉淀去除。污水中的悬浮物质,可以这是一种物理过程,简便易行,效果良好,是污水处理的重要技术之一。
根据悬浮物质的性质、浓度及絮聚丙烯酰胺凝性能,沉淀可以分为:自然沉淀,絮凝沉淀,区域沉淀。域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上),颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉,与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。
絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后,其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚,其尺寸和质量不断变大,沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度,而且与沉淀深度有关。地面水中投加混凝剂后形成的矾花,生活污水中的有机悬浮物,活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。
4加药方式编辑
药剂的投加方式
药剂的投加采用重力投加和压力投加,无论哪种投加方式,由溶解池到溶液池,到药液投加点,均应设置药液提升设备,常用的药液提升设备是计量泵和水射器。
4.1.重力投加
利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处,利用水泵叶轮混合。
4.2.压力投加
利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中,适用于将药剂投加到压力水管中,或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。
4.3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中,有直接采用计量泵和采用耐酸从而起增强作用。
聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %~0.5%的稀释溶液备用,配制好的溶液最好不要存放太长时间才用,这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01~0.05的溶液,原因就是可以更有肋于絮凝剂在悬浮体系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果
5产品分类编辑
5.1、按照形态:分为干粉和胶体两种,干粉为白色或灰色粉末,胶体为浅黄色,必须溶解后才能应用,因此必须具备有良好溶解性的PAM。
5.2、按照离子度:可分为阴离子型APAM(分子量在1800-2000万)、阳离子型CPAM(分子量在1000万)、******离子型Am-PAM和非离子型NPAM。粉状含固量大于92%,相对分子质量为(500-800)×104,胶体含固量为(8±0.2)%。
产品外观:为应玻璃状固体(d4231.032)。由于PAM链通过-CONH2缔合,使链间分离困难。因此PAM玻璃化温度较高,一般大于200°C。
6作用机理编辑
由于单体丙烯酰胺在聚合时发生链转移产生支链,使PAM高分子链结构中包含以支链和亚胺桥为主的交联结构。交联适度则相对分子质量高且易溶解,交联多则产物不溶。若减弱分子链的缔合,则PAM玻璃画温度降低,较易溶解。在加入低分子酰胺化合物(如尿素)后能消弱PAM的链间缔合,从而改善PAM的溶解。此外,尿素还有抑制产品交联和提高PAM相对分子质量等作用。制备高相对分子质量PAM为所追求的目标,但相对分子质量越大,则支链越多,所以增加了PAM溶解的困难。 PAM水解度: PAM的溶解可在适度水解下进行,水解度越大越溶解。PAM在大于200°C下容易分解,在210°C无氧条件下,PAM中酰胺基脱水转变为氰基;在500°C下聚丙烯酰胺PAM炭化为黑色粉末。PAM分子中的酰胺基具有很高的活性,包括增稠、絮凝和降阻等多种性质。 PAM:毒性:PAM本身无毒,但由于聚丙烯酰胺PAM分子内残留着丙烯酰胺,而丙烯酰胺有毒,在聚丙烯酰胺PAM中一般允许丙烯酰胺残留量为1%。应用于水净化、蔗糖汁澄清等食品方面及与食物接触的纸张,而聚丙烯酰胺PAM中丙烯酰胺残留量应小于0.05%。
7用途编辑
1)用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号,可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水,脱水时,产生絮团大,不粘滤布,压滤时不散,流泥饼较厚,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。
2)用于生活污水和有机废水的处理,本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清很有效。如生产粮食酒精废水,造纸废水,城市污水处理厂的废水,啤酒废水,味精厂废水,制糖废水,有机含量高 废水、饲料废水,纺织印染废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带阴电荷。
3)用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂,用量少,效果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好,它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4)造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。[1] 
5)用于油田经学助剂,如粘土防膨剂,油田酸化用稠化剂。  6)用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
8使用方法编辑
8.1. 溶解方法
使用前先将固体颗粒溶解成1‰---5‰浓度的水溶液,以便迅速发挥效力.在加药时,应采取渐次性加药方式,慢慢的投入水中,便之均匀的在水中分散,溶解.
8.2. 溶解液的添加
通常是添加约0.5‰---1‰的水溶液,但在悬浊液的高浓度和高粘度的场合,建议将水溶液进一步,稀释成为0.1‰,则将容易混合而发挥充分的效果.
8.3. 阳离子较阴离子分子量偏低因而粘度也较阴离子弱,故阳离子,非离子配比浓度标准要比阴离子略高.(视情况而定,同样可以依据水浓度适当调整浓度浊度高,浓度低.浊度低可以以适当增加浓度).建议浓度为5‰--1%.
9注意事项编辑
9.1. 配制PAM水溶液时,应在搪瓷,镀锌,铝制或塑料桶内进行,不可在铁容器内配制和贮存.
9.2. 溶解时,应注意将产品均匀的慢慢地加,入带搅拌和加热措施的溶解器中,应避免结固,溶液在适宜温度下配制,并应避免长时间过剧的机械剪切.建议搅拌器60—200转/min,否则会导致聚合物降解,影响使用效果.
9.3. PAM水溶液应做到现用现配,当溶解液长时间放置,其性能将会视水质的情况而逐渐降低.
9.4. 在对悬浊液添加絮凝剂水溶液之后,如果长时间激烈地进行搅拌的话,将会破坏已经形成的絮凝物。

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