聚丙烯酰胺(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應用最為廣泛的品種之一,聚丙烯酰胺和其它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,廣泛應用于水處理,造紙,石油,煤炭,礦治,地質,輕紡,建筑等工作部門。
產(chǎn)品規(guī)格及主要技術指標如下:
技術指標名稱 | PAM陽離子 | PAM復合離子 |
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 |
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酰胺在經(jīng)離子交換聚合干燥。磨粉等工序即得產(chǎn)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(fā)劑--(CH2CHCONH2)
1.按照外觀可分為:膠狀(PAM)聚丙烯酰胺和顆粒(PAM)聚丙烯酰胺
2.按照離子度可分為:陽離子(CPAM)聚丙烯酰胺、陰離子(APAM)聚丙烯酰胺、非離子(NPAM)聚丙烯酰胺、兩性離子(ACPAM)聚丙烯酰胺
PAM沉淀的技術流程
沉淀是發(fā)生化學反應時生成了不溶于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淀去除。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(jù)懸浮物質的性質、濃度及聚丙烯酰胺絮凝性能,沉淀可以分為:自然沉淀,絮凝沉淀,區(qū)域沉淀。區(qū)域沉淀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。二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。
廢水中懸浮固體濃度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀過程中,固體顆粒不改變形狀,也不互相粘合,各自獨立地完成沉淀過程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)壓縮沉淀發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中,由于懸浮顆粒濃度很高,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酰胺濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高,沉淀過程懸浮固體之間互不干擾,顆粒各自單獨進行沉淀,顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個沉淀過程中,顆粒的物理性質,如形狀,大小及比重等不發(fā)生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。
絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過程。在水中投加混凝劑后,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于沉淀速度,而且與沉淀深度有關。地面水中投加混凝劑后形成的礬花,生活污水中的有機懸浮物,活性污泥在沉淀過程中都會出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。
藥劑的投加方式
藥劑的投加采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,均應設置藥液提升設備,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(nèi)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,適用于將藥劑投加到壓力水管中,或者需要投加到標高較高、距離較遠的凈水構筑物內(nèi)。
3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升藥液到壓力管中,有直接采用計量泵和采用耐酸從而起增強作用。
聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %~0.5%的稀釋溶液備用,配制好的溶液最好不要存放太長時間才用,這個濃度范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于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。
2023年上半年,石油和化工行業(yè)(聚丙烯酰胺)經(jīng)歷了嚴峻的考驗,經(jīng)濟運行增速保持在預期的合理范圍,但經(jīng)濟增速放緩、經(jīng)濟效益下降、下行壓力很大的問題依然比較突出。2023年上半年聚丙烯酰胺行業(yè)經(jīng)濟運行向好的趨勢還沒有形成穩(wěn)固回升的基礎,運行困難可能還會持續(xù)一段時間。
隨著國內(nèi)聚丙烯酰胺市場重回偏多氛圍,國內(nèi)聚丙烯酰胺也開始出現(xiàn)反彈行情。對于聚丙烯酰胺而言,由于國家對于環(huán)保的硬指標,對于環(huán)保行業(yè)調(diào)控常抓不懈,不僅僅增加了聚丙烯酰胺的整體需求量,也帶動了聚丙烯酰胺上游企業(yè)的發(fā)展。但是因為2012年,國內(nèi)經(jīng)濟普遍蕭條,也直接影響了聚丙烯酰胺的銷售,盡管三季度是聚丙烯酰胺的傳統(tǒng)消費旺季,但2023年將呈現(xiàn)出旺季不旺的現(xiàn)象。從2023年上半年來看,聚丙烯酰胺需求不振已經(jīng)成為限制聚丙烯酰胺市場復蘇的關鍵因素。
廣泛應用于水處理,造紙,石油,煤炭,礦治,地質,輕紡,建筑等工作部門。
陽離子(CPAM)聚丙烯酰胺用途:在污水處理中作為絮凝劑用于礦業(yè)、冶金、紡織、造紙等行業(yè)。在石油工業(yè)中用于多種作業(yè)。
陰離子(APAM)聚丙烯酰胺用途:陰離子聚丙烯酰胺的應用:在工業(yè)廢水(電鍍廠廢水,冶金廢水,鋼鐵廠廢水,洗煤廢水等)中起到絮凝沉淀作用。
非離子(NPAM)聚丙烯酰胺用途:澄清凈化作用、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酰胺和無機絮凝劑(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)聚丙烯酰胺用途:1、調(diào)剖堵水劑,經(jīng)過油田試驗,這種新型兩性離子調(diào)剖堵水劑的性能要高過其它單一離子特性的調(diào)剖堵聚丙烯酰胺水劑。2、在很多場合處理污水和上水時,陰離子聚丙烯酰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酰胺產(chǎn)生非常顯著和協(xié)同效應。單兩者如使用不當,會產(chǎn)生白色沉淀物,失去使用效果。所以使用復合離子聚丙烯酰胺效果更好。
(PAM)聚丙烯酰胺為白色粉狀物,密度為1.320g/cm。(23℃),玻璃化溫度為188℃,軟化溫度近于210℃,一般方法干燥時含有少量的水。干時又會很快從環(huán)境中吸取水分。用冷凍干燥法分離的均聚物是白色松軟的非結晶固體,但是當從溶液中沉淀并干燥后則為玻璃狀部分透明的固體。完全干燥的(PAM)聚丙烯酰胺是脆性的白色固體。商品聚丙烯酰胺干粉通常是在適度的條件下干燥的,一般含水量為5%~15%。澆鑄在玻璃板上制備的高分子膜,則是透明、堅硬、易碎的固體。
由于(PAM)聚丙烯酰胺分子鏈上含有酰胺基,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(shù)水溶性高分子的親水性高得多。它易吸附水分和保留水分,使其在干燥時具有強烈 的水分保留性,在干燥后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)聚丙烯酰胺能以各種百分比溶于水,尤其當濃度高于’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。這是由于分子間形成氫鍵。(PAM)聚丙烯酰胺不溶于大多數(shù)有機溶液,如甲醇、乙醇、丙酮、 乙醚、脂肪烴和芳香烴。有少數(shù)極性有機溶劑除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘 油、熔融尿素和甲酰胺。但這些有機溶劑的溶解性有限,往往需要加熱,否則無多大應用價 值。此外可溶于甲酰胺、肼、乙二醇、嗎啉等溶劑中。由于工業(yè)上以水溶液形式進行應用。