基本介紹
- 中文名：PAM絮凝劑
- 外文名：PAM flocculant
- 化學名稱：聚丙烯醯胺
- 用途：工業廢水處理、造紙助劑、助率劑
- 特性：絮凝、粘合、降阻
- 狀態：粉狀
產品簡介,套用範圍,使用方法及注意事項,陰離子聚丙烯醯胺（APAM）產品特性,陰離子聚丙烯醯胺（APAM）主要用途,質技術指標,PAM的作用原理簡介,陰離子聚丙烯醯胺,陽離子聚丙烯醯胺（CPAM）主要用途,非離子聚丙烯醯胺套用,石油工業上套用,造紙工業上的套用,聚丙烯醯胺全球消費狀況,
產品簡介
PAM絮凝劑產品詳情： PAM絮凝劑化學名稱聚丙烯醯胺，為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，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。
PAM絮凝劑
PAM絮凝劑聚丙烯醯胺絮凝劑溶解時,應注意將產品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中,應避免結固,溶液在適宜溫度下配製,並應避免長時間過劇的機械剪下.建議攪拌器60—200轉/min,否則會導致聚合物降解,影響使用效果.
聚丙烯醯胺絮凝劑在廢水處理中的絮凝作用是由於它的兩個特點： 長鏈(線)狀的分子結構和聚丙烯醯胺分子中含有大量活性基團。聚丙烯醯胺是直鏈狀聚合物，因每個分子是由十萬個以上的單體聚合構成，分子鏈相當長。它如果完全伸直，其長度要比一般的分子 (如蔗糖)或離子(如ca2+)長數萬倍以上。由於它的分子長而細，會彎曲或捲曲成不規則的曲線形狀。這個長分子鏈向外側伸出許多化學活性基團：醯胺基－conh2及羧基－cooˉ。醯胺基是非離子性基團，但亦善於形成副價鍵而與其它物質的活性基團吸附並連結起來。由於聚丙烯醯胺分子長而細並有許多化學活性基團，它們能和沉澱微粒產生很多連線而形成較大的絮凝物，這些絮凝物的結構就象棉絮那樣，鬆散、無定形，互相連結但不很穩固，內部有很多空間和很多微細的網路，包藏著大量液體，因而絮凝物的比重頗接近它所存在的液體本身。絮凝物中還網路了各種各樣的微粒，這就將各種不同成分、不同性質、不同大小的微粒集合在一起。因此，良好的絮凝劑處理能將溶液中原有的微粒完全網路除去，使溶液顯得特別清亮透明和有光澤。由於絮凝物的尺寸較大，它的沉降和過濾都比較快。聚丙烯醯胺絮凝劑與廢水中膠體的絮凝作用是通過化學吸附和物理網路這兩種形式產生的。根據上述機理可知，分子量較高、分子較長的聚丙烯醯胺，能吸附較多的微粒，形成網路的能力較強，故絮凝效能較好。同理，聚丙烯醯胺分子中羧基的比例適當也很重要，因廢水中的膠體多數帶負電，聚丙烯醯胺需要有適量的羧基通過鈣離子架橋與它作用。但如果羧基含量太多，聚丙烯醯胺分子本身負電過強，本身分子之間的相斥力過大，也不利於絮凝作用。聚丙烯醯胺(PAM)的種類分為陰離子、陽離子、非離子、兩性離子型，在廢水處理中，聚丙烯醯胺絮凝劑用來提高水處理過程中沉降、澄清、過濾、離心等工藝的效率。
新型PAM工藝： 聚丙烯醯胺採用光聚絕熱聚合後水解工藝，具有獨特的創新性.水溶性好，絮凝效果好，規格齊全，聚丙烯醯胺年產量逾千噸，滿足廣大客戶需求。聚丙烯醯胺簡稱PAM，分為：陰離子聚丙烯醯胺，陽離子聚丙烯醯胺，兩性離子聚丙烯醯胺，主要用城市、工業污水處理、油田、造紙業、金屬礦業、洗煤、紡織印染、皮革廠等行業，淨水產品，投加量少，效果顯著，價格合理，快速達到污水處理效果。
套用範圍
（PAM的套用性很強）
1、在造紙過程中作助留劑，補強劑。
3、石油鑽采中作降水劑，驅油劑。
4、PAM還廣泛套用於增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。
使用方法及注意事項
聚丙烯醯胺
1、通過小試，確定最佳的型號，以及該產品的最佳用量。
2、產品配製成0．1%(指固含量)濃度的水溶液，以不含鹽的中性水為宜。
3、溶解水時，將本產品均勻撒入攪拌的水中，適當加溫(<60℃)可加速成溶液。
4、固體產品用聚丙烯編織袋包裝，內襯塑膠袋，每袋25kg，膠狀體用塑膠桶包裝，內襯塑膠袋，每桶50kg或 200kg。
5、本產品有吸濕性，應密封存放在陰涼乾燥處，溫度要低於35℃。
6、固體產品避免撒在地上，以防產品吸潮後使地變滑。
7、配製PAM水溶液時,應在搪瓷,鍍鋅,鋁製或塑膠桶內進行,不可在鐵容器內配製和貯存.
8、溶解時,應注意將產品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中,應避免結固,溶液在適宜溫度下配製,並應避免長時間過劇的機械剪下.建議攪拌器60—200轉/min,否則會導致聚合物降解,影響使用效果.
9、 PAM水溶液應做到現用現配,當溶解液長時間放置,其性能將會視水質的情況而逐漸降低.
10、 在對懸濁液添家絮凝劑水溶液之後,如果長時間激烈地進行攪拌的話,將會破壞已經形成的絮凝物 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。
陰離子聚丙烯醯胺（APAM）產品特性
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在中性和酸性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。
陰離子聚丙烯醯胺（APAM）主要用途
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我公司的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-ASG-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。
質技術指標
①聚丙烯醯胺
外觀：固體聚丙烯醯胺為白色或微黃色顆粒或粉末；
膠體聚丙烯醯胺為無色或微黃色透明膠體。
分子量：根據用戶要求提供，與標稱值的相對偏差不大於10%。
水解度：與標稱值的相對差值不大於2%，或根據用戶要求提供；非離子型產品，水解度不大於5%。
①膠體聚丙烯醯胺的固含量應不小於標稱值。
②用戶對產品粒度有特殊要求時，可另訂協定。
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。
PAM的作用原理簡介
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。
4）增強作用：PAM分子鏈與分散相通過種種機械、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。
陰離子聚丙烯醯胺
1、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。 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。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，還用於食品及茶葉包裝紙中。 5、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。
陽離子聚丙烯醯胺（CPAM）主要用途
陽離子聚丙烯醯胺 (Cation —Polyacrylamide，簡稱 CPAM ) 是聚丙烯醯胺 (Polyacrylamide，簡稱 PA M ) 的一種衍生物 ，是對污水處理有優 良效果的高分子絮凝劑。
1)用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應牌號，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。由顯微鏡觀察可知，投 加絮凝劑 P A M 最佳劑量後 ，絮體總體上呈現較為平坦 的均勻的絮狀形態 ，同時也存在孔洞 ，這是因為 PA M 發揮了電中和及架橋的作用 。減少污泥顆粒間的排斥作用 ，通過其較好的吸附架橋功能，可使己脫穩 的凝聚顆粒迅速形成大的絮體，故絮體呈現出不同特點的聚集形態 ，同時絮體具有起伏不平的鏈網狀結構，所形成的絮體是比表面較大的複雜形體 ，所以PA M 具有較好的脫水性能 。
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。
4)造紙用增強劑及其它助劑。
絮凝過程中，陽離子PA M分子量越大 ，pH 值越大 ；隨著時間的增加，每種分子量的P A M 絮凝劑絮凝後泥漿的 pH 值都變大。
非離子聚丙烯醯胺套用
1、主要用作絮凝劑：由於其分子鏈中含有一定量極性基因能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間形成大的絮凝物。 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，廣泛用於化學工業廢水、廢液的處理，市政污水處理。尤其當污水呈酸性時，採用本產品最為適宜。可與無機絮凝劑聚鐵、聚鋁等無機鹽配合使用。
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。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，還用於食品及茶葉包裝紙中。
5、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。
石油工業上套用
聚丙烯醯胺絮凝劑的增稠、絮凝和對流體的流變性調節的作用所具備的性能使得它在石油開採中充 當了重要的角色。它廣泛地被用於鑽井、堵水、酸化水、壓裂、洗井、完井、減阻、防垢和 驅油等方面。總的來說，使用聚丙烯醯胺絮凝劑是為了提高石油的開採率(EOR)。特別是許多油田已 進入二次、三次開採，油藏深度一般都在1000m以上，有的油藏深度達7000m，地層的非 均質性以及海上油田給採油作業提出了更加苛刻的條件，深層採油和海上採油相應地也給 PAM提出了新的要求，要求它耐剪力，耐高溫(100℃以上直至200℃)，耐鈣離子、鎂離子 ，耐海水降解。
自20世紀80年代以來，國外對適用於採油的PAM的基礎研究和製備、套用研究以及 品種開發各方面均取得了很大進展。
美國菲利浦石油公司(Phillips Petroleum Co．)專家阿罕默德M．A．和彼得H．D，對 PAM在高溫高鹽礦化水中的研究結果表明：
(3)在等摩爾水平上比較，鈣離子降低濁點的作用大於鎂離子，Sr離子和Ba離子；
(4)二價陽離子濃度大於等於100×10娟時，水解度是決定聚丙烯醯胺絮凝劑溶液濁點的關鍵參數；
(5)相對分子質量和濃度也影響溶液濁點，但相對於水解度而言是次要因素；
二、用作堵水調整劑
在油田生產過程中，由於地層的非均質性，常產生水浸問題，需要進行堵水，其實質是 改變水在地層中的滲流狀態，以達到減少油田產水、保持地層能量、提高油田最終採收率的 目的。聚丙烯醯胺絮凝劑類化學堵水劑具有對油和水的滲透能力的選擇性，對油的滲透性降低最高 可超過10%，而對水的滲透性減少可超過90%。選擇性堵水這一特點是其他堵水劑所沒有 的，通常按地層類型選擇合適的聚丙烯醯胺相對分子質量。均質性好、平均滲透率高的油 層，可選用中相對分子質量((500～。700)×10。)的聚丙烯醯胺絮凝劑；基岩滲透率低的裂縫性油層或滲透率變化大的油層，可選用高相對分子質量(1000×10。以上)的聚丙烯醯胺。聚丙烯醯胺在使用時可不交聯使用，但可與鋁鹽、鉻鹽、鋯鹽等交聯生成凝膠使用，還可添加某些樹脂以形成互容聚合物網路，使之具有更高的耐溫性。該方法已在國內碳酸鹽底水油藏高含水油田堵水中套用，取得明顯效果。採用聚丙烯醯胺還可調整地層內吸水剖面及封堵大孔道，實踐中已取得良好效果。
我國各油田在使用聚丙烯醯胺絮凝劑方面都做了大量試驗。油田用平均相對分子質量為(300 ～350)×10‘，水解度為10%～15%的聚丙烯醯胺，在油井堵水上獲得良好效果。採用水解度為30%，相對分子質量為400×10。的聚丙烯醯胺絮凝劑在地質鑽探上，起到了維護孔壁穩定，防止鑽孔滲漏的作用。採用水解度為30%的聚丙烯醯胺絮凝劑作鑽井液處理劑，降低了鑽井液的滲透速度，提高了鑽孑L速度，縮短了鑽井液的攪拌時間，因而減少鑽井液攪拌和台數，提高黏土造漿率達30%～50%，。有時，在堵水中需使用部分交聯的聚丙烯醯胺。為了提高堵水出油的選擇性，交聯度要儘量低些。聚丙烯醯胺絮凝劑的相對分子質量通常在(300—500)×10。之間，相對分子質量的選擇以孔隙結構的滲透率為依據。滲透率大於1D的堵層，聚合物相對分子質量以300×10。左右為宜。滲透率更高時，叮用(500～800)×10。的聚丙烯醯胺。水解度也和堵層岩石的性質有關，灰岩吸附能力強，水解度應高些，約為20%～30%，砂岩吸附能力低，水解度為5%～20%。
作為鑽井液調整劑，經常使用部分水解聚丙烯醯胺(HPAM)，它由聚丙烯醯胺水解而得。其作用是調節鑽井液的流變性，攜帶岩屑，潤滑鑽頭，減少流體損失等。用聚丙烯醯胺調製的鑽井液比重低，可減輕對油氣層的壓力和堵塞，容易發現油氣層，並有利於鑽井，鑽井速度比常規鑽井液高19%，比機械鑽速高45%左右。此外，還可大大減少卡鑽事故，減輕設備磨損，並能防止發生井漏和坍塌。
壓裂工藝是油田開發緻密層的重要增產措施。亞甲基聚丙烯醯胺交聯而成的壓裂液，因具有高黏度，低摩阻、良好的懸砂能力、濾失性小、黏度穩定性好、殘渣少、貨源廣、配製方便和成本低而被廣泛套用。 在壓裂和酸化處理中，將聚丙烯醯胺絮凝劑配製成濃度為0．01%～4%的水溶液，泵入井下地層，使地層斷裂。聚丙烯醯胺絮凝劑水溶液具有增稠攜砂、降低壓裂液流失的作用。而且，聚丙烯醯胺有降阻作用，因而能使壓力的傳遞損失下降。
四、油井水泥外加劑
以AMPs與甲基丙烯酸、丙烯醯胺製備的三元共聚物，適用於各種鹽水鑽井液，起到良好的高溫緩凝作用。美國：Halliburton公司推出的AMPS與丙烯酸的共聚物，AMPS與N，N 一二甲基丙烯醯胺的共聚物和羧甲基羥乙基纖維素組成的複合物作為油井水泥外加劑，可有效地降低水鑽井液的高溫濾失量。
五、鑽井液處理劑
井液和海水鑽井液中均具有較好的降濾失和抗溫、抗鹽能力。
黏土分散和其他因素造成的污染往往引起鑽井液的黏度增加，此時需要用降黏劑來控制鑽井液的流變性。常見的、用量最大的鑽井液降黏劑為鐵鉻木質素磺酸鹽降黏劑(FCLS)。 AMPs與丙烯酸和甲基丙烯酸的三元共聚物用作鑽井液降黏劑取代FCLS，即保留了FcIJS良好的抗鹽性能和抗溫性能，又克服了FCIJS的毒性。研究表明，三元共聚物比二元共聚物的抗高價金屬離子的能力更強。
六、完井液和修井液添加劑
六、油田水處理劑
AMPs的均聚物與丙烯酸、丙烯腈、丙烯醯胺等形成的共聚物，可用作油田污水處理的 絮凝劑、污泥脫水劑和防垢阻垢劑，F．Goodrich公司推出的由AMPS、丙烯酸和苯乙烯磺酸 鈉組成的三元共聚物對硫酸鈣垢和磷酸鈣垢都有很好的抑制作用，其阻垢率均達到97%以 上。文獻資料表明，以AMPs共聚物作水處理劑具有用量少，效果優於現有聚丙烯醯胺類水 處理劑的特點。
造紙工業上的套用
聚丙烯醯胺全球消費狀況
聚丙烯醯胺是全球使用量最大、套用最廣泛的合成類水溶性高分子化合物，是標準的造紙化學品和水處理藥劑。2008年全球聚丙烯醯胺消費量約84萬噸，其中中國消費量約33萬噸，約占總消費量的38%，是全球最大的聚丙烯醯胺消費地區，美國、西歐、日本、亞太（不含中國、日本）的消費比例分別為22%、15%、13%和8%。
從套用領域來看，中國與世界其他國家有很大差異。2008年世界（除中國）聚丙烯醯胺的套用主要集中在水處理和造紙行業。
