聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM,是一种线型高分子聚合物,是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一,聚丙烯酰胺和其它生物可以用作有效的絮凝剂,增稠剂,纸张增强剂,以及液体的减阻剂等,广泛应用于水处理,造纸,石油,煤炭,矿治,地质,轻纺,建筑等工作部门。
产品规格及主要技术指标如下:
技术指标名称 | PAM阳离子 | PAM复合离子 |
外观 | 白色或微黄色粉末 |
粒径(mm) | <4 |
固含量(%) | ≥88 |
溶速(min) | ≤1.5 |
不溶物(%) | ≤2 |
分子量(万) | 300—800 | 800—1500 |
水解度(%) | 离子度5—60 | 10—20 |
PAM 是由丙烯腈与水在骨架铜催化剂作用下直接反应生成聚丙烯酰胺在经离子交换聚合干燥。磨粉等工序即得产品 1,催化水合CH2=CHCN+H2O骨架铜催化剂CH2=CHCONH2(或生物催化)
2,聚合nCH2=CHCONH2--引发剂--(CH2CHCONH2)
1.按照外观可分为:胶状(PAM)聚丙烯酰胺和颗粒(PAM)聚丙烯酰胺
2.按照离子度可分为:阳离子(CPAM)聚丙烯酰胺、阴离子(APAM)聚丙烯酰胺、非离子(NPAM)聚丙烯酰胺、两性离子(ACPAM)聚丙烯酰胺
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,所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、浓度及聚丙烯酰胺絮凝性能,沉淀可以分为:自然沉淀,絮凝沉淀,区域沉淀。区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。
废水中悬浮固体浓度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀过程中,固体颗粒不改变形状,也不互相粘合,各自独立地完成沉淀过程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中,由于悬浮颗粒浓度很高,颗粒相互之间已挤集成团块结构,互相接触,互相支承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的聚丙烯酰胺浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。自由沉淀发生在水中悬浮固体浓度不高,沉淀过程悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中,颗粒的物理性质,如形状,大小及比重等不发生变化。这种颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。
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。
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。
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。
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。
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。
2023年上半年,石油和化工行业(聚丙烯酰胺)经历了严峻的考验,经济运行增速保持在预期的合理范围,但经济增速放缓、经济效益下降、下行压力很大的问题依然比较突出。2023年上半年聚丙烯酰胺行业经济运行向好的趋势还没有形成稳固回升的基础,运行困难可能还会持续一段时间。
随着国内聚丙烯酰胺市场重回偏多氛围,国内聚丙烯酰胺也开始出现反弹行情。对于聚丙烯酰胺而言,由于国家对于环保的硬指标,对于环保行业调控常抓不懈,不仅仅增加了聚丙烯酰胺的整体需求量,也带动了聚丙烯酰胺上游企业的发展。但是因为2012年,国内经济普遍萧条,也直接影响了聚丙烯酰胺的销售,尽管三季度是聚丙烯酰胺的传统消费旺季,但2023年将呈现出旺季不旺的现象。从2023年上半年来看,聚丙烯酰胺需求不振已经成为限制聚丙烯酰胺市场复苏的关键因素。
广泛应用于水处理,造纸,石油,煤炭,矿治,地质,轻纺,建筑等工作部门。
阳离子(CPAM)聚丙烯酰胺用途:在污水处理中作为絮凝剂用于矿业、冶金、纺织、造纸等行业。在石油工业中用于多种作业。
阴离子(APAM)聚丙烯酰胺用途:阴离子聚丙烯酰胺的应用:在工业废水(电镀厂废水,冶金废水,钢铁厂废水,洗煤废水等)中起到絮凝沉淀作用。
非离子(NPAM)聚丙烯酰胺用途:澄清净化作用、沉降促进作用、增稠作用及其它作用、过滤促进作用。在废液处理、污泥浓缩脱水、选矿、洗煤、造纸等方面,能够充分满足各种领域的要求。同时使用非离子聚丙烯酰胺和无机絮凝剂(聚合硫酸铁,聚合氯化铝,铁盐等),可显示出更大的效果。
两性离子(ACPAM)聚丙烯酰胺用途:1、调剖堵水剂,经过油田试验,这种新型两性离子调剖堵水剂的性能要高过其它单一离子特性的调剖堵聚丙烯酰胺水剂。2、在很多场合处理污水和上水时,阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯配合使用要比单独使用一种离子型聚丙烯酰胺产生非常显著和协同效应。单两者如使用不当,会产生白色沉淀物,失去使用效果。所以使用复合离子聚丙烯酰胺效果更好。
(PAM)聚丙烯酰胺为白色粉状物,密度为1.320g/cm。(23℃),玻璃化温度为188℃,软化温度近于210℃,一般方法干燥时含有少量的水。干时又会很快从环境中吸取水分。用冷冻干燥法分离的均聚物是白色松软的非结晶固体,但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体。完全干燥的(PAM)聚丙烯酰胺是脆性的白色固体。商品聚丙烯酰胺干粉通常是在适度的条件下干燥的,一般含水量为5%~15%。浇铸在玻璃板上制备的高分子膜,则是透明、坚硬、易碎的固体。
由于(PAM)聚丙烯酰胺分子链上含有酰胺基,有些还有离子基团,故其显著特点是亲水性高,比其 他大多数水溶性高分子的亲水性高得多。它易吸附水分和保留水分,使其在干燥时具有强烈 的水分保留性,在干燥后又具有强烈的吸水性,且吸水率随衍生物的离子性增加而增加。
(PAM)聚丙烯酰胺能以各种百分比溶于水,尤其当浓度高于’70%时更认为是水溶性聚合物。相对分 子质量似乎不影响水的溶解性,但是高相对分子质量聚合物在浓度超过10%时会形成凝胶 状结构。这是由于分子间形成氢键。(PAM)聚丙烯酰胺不溶于大多数有机溶液,如甲醇、乙醇、丙酮、 乙醚、脂肪烃和芳香烃。有少数极性有机溶剂除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘 油、熔融尿素和甲酰胺。但这些有机溶剂的溶解性有限,往往需要加热,否则无多大应用价 值。此外可溶于甲酰胺、肼、乙二醇、吗啉等溶剂中。由于工业上以水溶液形式进行应用。