兩性聚丙烯醯胺

兩性離子聚丙烯醯胺是由乙烯醯胺是和乙烯基陽離子單體丙烯醯胺單體，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。

基本介紹

• 中文名：兩性聚丙烯醯胺
• 外觀：白色顆粒
• 分子量：800-1000（萬）
• 固含量：≥88%

簡介

兩性離子聚丙烯醯胺是由乙烯醯胺是和乙烯基陽離子單體丙烯醯胺單體，水解共聚而成。經紅外線光譜分析，該產品鏈結上不但有丙烯醯胺水解後的“羧基陰電荷，而且還有乙烯基陽電荷。因此，構成了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。兩性離子型絕非陰離子型、陽離子型的混合。

兩性聚丙烯醯胺圖片

用量分析

1、用於污泥脫水時，建議配比濃度0.2%，攪拌時間50分鐘投加使用。

2、實驗時，取100ml廢水，用注射器緩慢滴加PAM溶液，每次約0.5ml，根據根據生成的礬花大小及絮體緊密程度、上清液清澈度、沉降速度、投加量等來確定最合適的藥劑。

3、適用於製藥廠、皮革廠、印染污泥、化工污泥、造紙廠、污水處理廠等，噸廢水添加乾粉量為10-20g。

主要用途

1、調剖堵水劑，經過油田試驗，這種新型兩性離子調剖堵水劑的性能要高過其它單一離子特性的調剖堵水劑。

聚丙烯醯胺

2、最新型的水處理劑，在很多場合處理污水和上水時，陰離子聚丙烯醯胺和陽離子聚丙烯配合使用要比單獨使用一種離子型聚丙烯醯胺產生非常顯著和協同效應，PAM，對降低表面張力的笥能要遠遠大於同條件下陽離子或陰離子單獨存在的能力，為達到降低表面張力的要求，需要同時使用陰離子和陽離子聚丙烯醯胺，便兩者如使用不當，會產生白色沉澱物，失去使用效果。而PAM具有兩性離子的特性，它可以完成陰離子、陽離子的配合協同作用，面沒有任何沉澱物的產生，特別是對水質情況比較複雜或水的性質經常變化的，使用PAM作為處理絮凝劑更為方便，效果更好。

3、污泥脫水劑，由於城市污水排放的性質越來越複雜，因此污水處理中對污泥脫水劑的要求越來越高，單一的陽離子聚丙烯醯胺對有些污泥脫水已有些不太適應，因此我公司針對這一種情況開發了PAM這種兩性離子的污泥脫水劑，經過對各種污泥進行脫水試驗和使用，均優於單一離子特性的聚丙烯醯胺。特別是對煉油廠和化工廠的污泥使用兩性離子聚丙烯醯胺進行污漲脫水，其效果更為突出。4)在造紙工業中，作為造紙化學品，其效果更是單一特性的PAM不能比的，特別是在助留、助濾方面能提高網下濾水速度，減少纖維填料流失，對濕部系統有較好的作用，對成紙平滑度，強度及兩面差有促進和補償作用。

4、兩性離子聚丙烯醯胺產品形態:兩性離子聚丙烯醯胺（ACPAM）外觀為白色粉粒。陽離子聚丙烯醯胺適用高速離心機、帶式壓濾機、板框壓濾機等專用污泥脫水機械，具有形成絮團速度快，絮團粗大，耐擠壓和剪下、成團性好，易與濾布剝離等特點。所以脫水率高，濾餅含液低，用量少，能大大降低用戶使用成本。也能用於鹽酸、中濃度硫酸等液體，分離淨化其中所含的懸濁性物質。因此該產品廣泛套用於城市污水處理廠、啤酒廠、食品廠、製革廠、造紙廠、石油化工廠、油田、冶金、化學工業和化妝品等污泥脫水處理上。

聚丙烯醯胺PAM分為：陰離子聚丙烯醯胺、陽離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺和兩性聚丙烯醯胺型四種類型，都可套用於污水處理行業。

技術參數

陽離子度:5-60%

陰離子度:0-10%

原理

陽離子聚丙烯醯胺，陽離子聚丙烯醯胺在酸性或鹼性介質中均呈現陽電性，它通常會比陰離子或非離子型聚丙烯醯胺分子量低，其澄潔污水的性能主要是通過電荷中和作用而獲得。這類絮凝劑的功能主要是絮凝帶負的電荷，具有除濁、脫色功能。在酒精廠、味素廠、製糖廠、肉製品廠、飲料廠、印染廠的等廢水處理中用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子聚丙烯醯胺，非離子聚丙烯醯胺或陰離子聚丙烯醯胺。

產品套用：主要用作絮凝劑：對於懸浮顆粒，較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水PH值為中性或鹼性的污水，由於陰離子聚丙烯醯胺分子鏈中含有一定量極性基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。因此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。該產品廣泛用於化學工業廢水、廢液的處理，市政污水處理。自來水工業、高濁度水的淨化、沉清、洗煤、選礦、冶金、鋼鐵工業、鋅、鋁加工業、電子工業等水處理。

用於石油工業、採油、鑽井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高採收率、三次採油得到廣泛運用。　用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。　用於造紙工業、一是提高填料、顏料等存留率。以降低原材料的流失和對環境的污染；二是提高紙張的強度（包括乾強度和濕強度），另外，使用PAM還可以提高紙抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能，還兩性離子聚丙烯醯胺因分子內含陽離子基和陰離子基，它具備了一般陽離子絮凝劑的使用特點外，表現了更優異的性能。

用於食品及茶葉包裝紙中、其他行業，食品行業，用於甘蔗糖、甜菜糖生產中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶製劑發酵液絮凝澄清工業 ，還用於飼料蛋白的回收、質量穩定、性能好，回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、產蛋無不良影響，合成樹脂塗料，土建灌漿材料堵水，建材工業、提高水泥質量、建築業膠粘劑，填縫修復及堵水劑，土壤改良、電鍍工業、印染工業等。無機鹽效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶有陰電荷。目前使用水溶性偶氮引發劑AIBA等，已能將其分子量提高到千萬以上。

產品特點

兩性離子聚丙烯醯胺因分子內含陽離子基和陰離子基，它具備了一般陽離子絮凝劑的使用特點外，表現了更優異的性能。此類絮凝劑可在大範圍的PH值內使用，具有更高的濾水量，較底的濾餅含水率，也可用於強酸浸提礦石或從含金屬的酸性催化劑中回收有價值的金屬。兩性離子型絕非陰離子型、陽離子型的混合。如果把陽離子聚丙烯醯胺與陰離子聚丙烯醯胺配合使用則會發生反應產生沉澱。所以兩性離子產品最為理想。

技術流程

PAM沉澱的技術流程

沉澱是發生化學反應時生成了不溶於反應物所在溶液的物質。從字意上理解就是在重力作用下沉澱去除。污水中的懸浮物質，可以這是一種物理過程，簡便易行，效果良好，是污水處理的重要技術之一。

根據懸浮物質的性質、濃度及絮聚丙烯醯胺凝性能，沉澱可以分為：自然沉澱，絮凝沉澱，區域沉澱。域沉澱的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉澱池與污泥濃縮池中均有區域沉澱發生。

二沉池污泥斗中的聚丙烯醯胺濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉澱。自由沉澱發生在水中懸浮固體濃度不高，沉澱過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進行沉澱，顆粒的沉澱軌跡呈直線。整個沉澱過程中，顆粒的物理性質，如形狀，大小及比重等不發生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉澱是自由沉澱。聚丙烯醯胺

廢水中懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉澱過程中，固體顆粒不改變形狀，也不互相粘合，各自獨立地完成沉澱過程。（沉砂池和初沉池的初期沉澱）壓縮沉澱發生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中，由於懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團塊結構，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮聚丙烯醯胺沉澱。

絮凝沉澱是顆粒物在水中作絮凝沉澱的過程。在水中投加混凝劑後，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決於沉澱速度，而且與沉澱深度有關。地面水中投加混凝劑後形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉澱過程中都會出現絮凝沉澱的現象。

加藥方式

藥劑的投加方式

藥劑的投加採用重力投加和壓力投加，無論哪種投加方式，由溶解池到溶液池，到藥液投加點，均應設定藥液提升設備，常用的藥液提升設備是計量泵和水射器。

1.重力投加

利用重力將藥劑投加在水泵吸水管內或者吸水井的吸水喇叭口處，利用水泵葉輪混合。

2.壓力投加

利用水泵或者水射器將藥劑投加到原水管中，適用於將藥劑投加到壓力水管中，或者需要投加到標高較高、距離較遠的淨水構築物內。

3.水泵投加

水泵投加是在溶液池中提升藥液到壓力管中，有直接採用計量泵和採用耐酸從而起增強作用。

聚丙烯醯胺在使用之前一般都需配製成0.1 %～0.5%的稀釋溶液備用，配製好的溶液最好不要存放太長時間才用，這個濃度範圍的溶液在使用之前還需要近一步稀釋成0.01～0.05的溶液，原因就是可以更有肋於絮凝劑在懸浮體系中的分散，可以降低用量，而且可以取得更好的絮凝效果。

套用領域

兩性離子聚丙烯醯胺產品特性及套用領域

1)用於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)用於生活污水和有機廢水的處理，本產品在配性或鹼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澱，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，味素廠廢水，製糖廢水，有機含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯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)用於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複合使用效果更好，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)用於油田助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。

6)用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

總體來說，兩性離子聚丙烯醯胺廣泛套用於城市污水處理廠、啤酒廠、食品廠、製革廠、造紙廠、石油化工廠、油田、冶金、化學工業和化妝品等污泥脫水領域。

生產方法

方法一：

選用陰離子單體、陽離子單體和丙烯醯胺非離子單體通過聚合反應合成三元共聚物。

該方法的優點是聚合物所具有的陽離子度和陰離子度控制準確，並且可以合成陽離子度較高的產品，但需對單體反應活性的選擇要求較高，否則難以製備出相對分子質量較高的產品。

方法二：

直接選用聚丙烯醯胺或部分水解聚丙烯醯胺產品進行陽離子化改性，如通過Mannich反應在丙烯醯胺單元上引人陽離子基團。

該方法的優點是製備工藝簡單，成本低，產品的相對分子質量高，但產品的陽離子化程度難以提高，聚合物的陰、陽離子度控制不準確。為了獲得在聚合物性能上達到某一特殊用途的複合離子聚丙烯醯胺產品，通常選用前者。

使用原則

聚丙烯醯胺的使用要遵循如下原則：

1、顆粒狀聚丙烯醯胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解於水，用其水溶液去處理污水。

2、溶解顆粒狀聚合物的水應該是乾淨（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低於5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合於配製聚合物溶液。強酸、強鹼、高含鹽的水不適於用來配製。

3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%—0.3%，即1升水中加1g—3g聚合物粉劑。