基本介紹
- 中文名：(PAM)聚丙烯醯胺
- 外觀：白色或微黃色粉末
- 粒徑（mm）：<4
- 固含量(%)：≥88
產品簡介,主要成分,產品分類,PAM沉澱的技術流程,藥劑加藥方式,聚丙烯醯胺發展,用途,理化性質,特性注意事項,生產方法,陰離子聚丙烯醯胺,陽離子聚丙烯醯胺,陽離子聚丙烯醯胺治理農村污水的重要性,非離子聚丙烯醯胺,兩性離子聚丙烯醯胺,
產品簡介
聚丙烯醯胺（cpolyacrylamids）簡稱PAM，是一種線型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中套用量為廣泛的品種之一，聚丙烯醯胺和它其生物可以用作有效的絮凝劑，增稠劑，紙張增強劑，以及液體的減阻劑等，廣泛套用於水處理，造紙，石油，煤炭，礦治，地質，輕紡，建築等工作部門。
產品規格及主要技術指標如下：
技術指標名稱 | PAM陽離子 | PAM複合離子 |
外觀 | 白色或微黃色粉末 | |
粒徑（mm） | <4 | |
固含量(%) | ≥88 | |
溶速(min) | ≤1.5 | |
不溶物（%） | ≤2 | |
分子量（萬） | 300—800 | 800—1500 |
水解度（%） | 離子度5—60 | 10—20 |
主要成分
PAM 是由丙烯腈與水在骨架銅催化劑作用下直接反應生成聚丙烯醯胺在經離子交換聚合乾燥。磨粉等工序即得產品
（PAM）聚丙烯醯胺樣品
（PAM）聚丙烯醯胺樣品1，催化水合CH2=CHCN+H2O骨架銅催化劑CH2=CHCONH2（或生物催化）
2，聚合nCH2=CHCONH2--引發劑--（CH2CHCONH2）
產品分類
1.按照外觀可分為：膠狀（PAM）聚丙烯醯胺和顆粒（PAM）聚丙烯醯胺
2.按照離子度可分為：陽離子（CPAM）聚丙烯醯胺、陰離子（APAM）聚丙烯醯胺、非離子（NPAM）聚丙烯醯胺、兩性離子（ACPAM）聚丙烯醯胺
PAM沉澱的技術流程
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，所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、濃度及聚丙烯醯胺絮凝性能，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。
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。
藥劑加藥方式
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！
聚丙烯醯胺發展
今年上半年，石油和化工行業（聚丙烯醯胺）經歷了嚴峻的考驗，經濟運行增速保持在預期的合理範圍，但經濟增速放緩、經濟效益下降、下行壓力很大的問題依然比較突出。目前聚丙烯醯胺行業經濟運行向好的趨勢還沒有形成穩固回升的基礎，運行困難可能還會持續一段時間。
隨著國內聚丙烯醯胺市場重回偏多氛圍，國內聚丙烯醯胺也開始出現反彈行情。對於聚丙烯醯胺而言，由於國家對於環保的硬指標，對於環保行業調控常抓不懈，不僅僅增加了聚丙烯醯胺的整體需求量，也帶動了聚丙烯醯胺上游企業的發展。但是因為2012年，國內經濟普遍蕭條，也直接影響了聚丙烯醯胺的銷售，儘管三季度是聚丙烯醯胺的傳統消費旺季，但今年將呈現出旺季不旺的現象。目前來看，聚丙烯醯胺需求不振已經成為限制聚丙烯醯胺市場復甦的關鍵因素。
用途
廣泛套用於水處理，造紙，石油，煤炭，礦治，地質，輕紡，建築等工作部門。
陽離子（CPAM）聚丙烯醯胺用途：在污水處理中作為絮凝劑用於礦業、冶金、紡織、造紙等行業。在石油工業中用於多種作業。
陰離子（APAM）聚丙烯醯胺用途：陰離子聚丙烯醯胺的套用：在工業廢水（電鍍廠廢水，冶金廢水，鋼鐵廠廢水，洗煤廢水等）中起到絮凝沉澱作用。
非離子（NPAM）聚丙烯醯用途：澄清淨化作用、沉降促進作用、增稠作用及其它作用、過濾促進作用。在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面，能夠充分滿足各種領域的要求。同時使用非離子聚丙烯醯胺和無機絮凝劑（聚合硫酸鐵，聚合氯化鋁，鐵鹽等），可顯示出更大的效果。
兩性離子（ACPAM）聚丙烯醯胺用途：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聚丙烯醯胺水劑。2、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。單兩者如使用不當，會產生白色沉澱物，失去使用效果。所以使用複合離子聚丙烯醯胺效果更好。
理化性質
（PAM）聚丙烯醯胺為白色粉狀物，密度為1．320g/cm。(23℃)，玻璃化溫度為188℃，軟化溫度近於210℃，一般方法乾燥時含有少量的水。乾時又會很快從環境中吸取水分。用冷凍乾燥法分離的均聚物是白色鬆軟的非結晶固體，但是當從溶液中沉澱並乾燥後則為玻璃狀部分透明的固體。完全乾燥的（PAM）聚丙烯醯胺是脆性的白色固體。商品聚丙烯醯胺乾粉通常是在適度的條件下乾燥的，一般含水量為5%～15%。澆鑄在玻璃板上製備的高分子膜，則是透明、堅硬、易碎的固體。
由於（PAM）聚丙烯醯胺分子鏈上含有醯胺基，有些還有離子基團，故其顯著特點是親水性高，比其 他大多數水溶性高分子的親水性高得多。它易吸附水分和保留水分，使其在乾燥時具有強烈 的水分保留性，在乾燥後又具有強烈的吸水性，且吸水率隨衍生物的離子性增加而增加。
（PAM）聚丙烯醯胺能以各種百分比溶於水，尤其當濃度高於’70%時更認為是水溶性聚合物。相對分 子質量似乎不影響水的溶解性，但是高相對分子質量聚合物在濃度超過10%時會形成凝膠 狀結構。這是由於分子間形成氫鍵。（PAM）聚丙烯醯胺不溶於大多數有機溶液，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、熔融尿素和甲醯胺。但這些有機溶劑的溶解性有限，往往需要加熱，否則無多大套用價 值。此外可溶於甲醯胺、肼、乙二醇、嗎啉等溶劑中。由於工業上以水溶液形式進行套用。
特性注意事項
1. 絮凝性；PAM能使懸浮物質通過電中和，橋架吸附作用，起絮凝作用。
2. 粘合性：能通過機械的、物理的、化學的作用，起粘和作用。
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在中性和酸性條件下均有增稠作用，當PH值在大於10時PAM易水解，呈半網狀結構是，增稠將更明顯。
PAM的作用原理介紹：
1. 絮凝作用原理：PAM用於絮凝時，與被絮凝物種類表面性質，特別是動電位、粘度、濁度及懸浮液的PH值有關，顆粒表面的動電位，是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM，能使動電位降低而凝聚。
2. 吸附架橋：PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。
3. 表面吸附:PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。
增強作用：PAM分子鏈與分散相通過各種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網狀，從而起增強作用。
生產方法
水溶液聚合方法：
丙烯醯胺水溶液聚合法是工業生產中採用的主要方法。配方中單體溶液須經離子交換提。 純。反應介質水應為去離子水，引發劑多採用過硫酸鹽與亞硫酸鹽組成的氧化一還原引發劑 體系，以降低反應引發溫度。此外需加鏈轉移劑，常用的為異丙醇。為了消除可能存在的金 屬離子的影響，必要時加人螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)。為了易於控制反應溫度，單體 濃度通常低於25%。
由於丙烯醯胺聚合反應熱高達82．8kJ/mol，聚合熱必須及時導出，如果單體濃度為 25%～30%即使在10c(=引發聚合，如果聚合熱不導出，則溶液溫度會自動上升到100'E，將 生成大量不溶物。因此導熱問題成為生產中的關鍵問題之一。
生產低相對分子質量產品時可在釜式反應器中間歇操作或多釜串聯連續生產，夾套冷卻 保持反應溫度為20～25℃，轉化率達95%～99%。生產高相對分子質量產品時，由於產品 為凍膠狀，不能進行攪拌，為了及時導出反應熱，工業上採用在反應釜中將配方中的物料混 合均勻後，立即送入聚乙烯小袋中，將裝有反應物料的聚乙烯裝置水槽中進行冷卻反應。須 注意的是由於空氣中的氧有明顯的阻聚作用，配製與加料必須在N中進行。使用過硫酸鹽 一亞硫酸鹽引發劑體系時，通常引發開始溫度為40%，如果要求生產超高相對分子質量產品時引發溫度應低於20%：。
由於單體不揮發，反應後不能除去，所以未反應單體將殘存於聚丙烯醯胺中，延長反應 時間，提高反應溫度雖可降低殘餘單體量，但生產能力降低而且不溶物含量會增加。為了降 低殘餘單體量有的工廠採用複合引發體系，由氧化一還原引發劑與水溶性偶氮引發劑組成。 低溫條件下由氧化一還原引發劑發揮作用，後期當反應物料溫度升高后，使偶氮引發劑分解 進一步發揮作用，此法生產的聚丙烯醯胺殘餘單體量可低至0．02%(氣相色譜法測定)。水溶性偶氮引發劑為4，4’一偶氮雙一4一氰基戊酸、2，2’一偶氮雙一4一甲基丁腈硫酸鈉及2， 2’一偶氮雙一2一脒基戊烷二鹽酸鹽等。
陰離子聚丙烯醯胺
陰離子聚丙烯醯胺（APAM）產品描述：陰離子聚丙烯醯胺（APAM）外觀為白色粉粒，分子量從600萬到2500萬水溶解性好，能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。有效的PH值範圍為7到14，在中性鹼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。
陰離子型PAM
工業廢水處理：對於懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或鹼性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。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，雖經過沉澱過濾，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，對於有機物污染嚴重的江河水可採用無機絮凝劑和陽離子聚丙烯醯胺配合使用效果更好。澱粉廠及酒精廠的流失澱粉酒糟的回收：現在很多澱粉廠的廢水內含澱粉很多，現投加陰離子聚丙烯醯胺，使澱粉微粒絮凝沉澱，然後將沉澱物經壓濾機壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可採用陰離子聚丙烯醯胺脫水，壓濾進行回收。用於河水泥漿沉降。用於造紙乾強劑。用於造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯醯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，必須沉清後循環利用，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，陰離子聚丙烯醯胺在制香行業的套用也越來越受歡迎，陰離子聚丙烯醯胺產品特點：具溶解性好，粘度高，韌性強，易燃無（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澱粉因產地、時間不同，粘結質量參差不齊，在香業生產時需要反覆調試配方，以免造成產品質量不穩定的現象；香製品外表光潔平整、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，而且加水混合後的物料較長時間放置也不會有物料乾硬無法使用的現象發生，有效地節約了能源和方便了
使用效果：使用本產品做成的香坯（香製品）外觀平整、無斷裂、無霉斑，抗折力強，產品成色好、烘曬後不褪色，燃點時間足，可燃性好，過鐵齒盤不“斷頭”熄火，有利於蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘乾過程中的損失，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%。
陽離子聚丙烯醯胺
陽離子聚丙烯醯胺（CPAM）產品特性：陽離子聚丙烯醯胺（CPAM）外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性，適用於帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。適用於染色、造紙、食品、建築、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，特別適用於城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。
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)用於油田經學助劑，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。
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（內襯塑膠袋外為貼塑牛皮紙袋）。
陽離子聚丙烯醯胺治理農村污水的重要性
聚丙烯醯胺在污水處理方面的套用具有重要的意義,根據其離子特性可以分為非離子型，陰離子型，陰離子型和兩性離子型。其中陽離子聚丙烯醯胺是污水處理的有效絮凝劑。目前國內生產陽離子型聚丙烯醯胺生產廠家的技術，尤其是生產高分子量陽離子型聚丙烯醯胺的技術較為落後，研製，生產的主要是一些中低分子量陽離子型聚丙烯醯胺粉狀產品，且產品結構單一。
非離子聚丙烯醯胺
產品特性：非離子聚丙烯醯胺系列產品是具有高分子量的低離子度的線性高聚物。由於其具有特殊的基團，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，採用非離子聚丙烯醯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澱，達到淨化污水的目的。也可用於自來水的淨化，尤其是和無機絮凝劑配合使用，在水處理中效果最佳。
套用：
1、廣泛用於工業廢水處理、對於懸浮顆粒、較粗、濃度高、離子帶陽電荷、水的PH值為中性或鹼性的污水，鋼鐵廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等的污水處理效果最好。
2、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。 3、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。
4、用於造紙工業。一是提高填料、顏料等存留率；二是提高紙張的強度（包括乾強度和濕強度）。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，還用於食品及茶葉包裝紙中。
兩性離子聚丙烯醯胺
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。
