在采矿、洗煤领域,采用PAM作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降,使水澄清,同时可回收有用的固体颗粒,避免对环境造成污染;在制糖工业中,可加速蔗汁中细粒子的下沉,促进过滤和提高滤液的清澈度;在养殖工业中,可改善水质,增加水的透光性能,从而改善水的光合作用;在医药工业中,可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等;在建材工业中,可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等;在农业上,可作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中,可以增强石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脱水速度。此外,还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。
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。
聚丙烯酰胺应用:
聚丙烯酰胺是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚的聚合物统称,聚丙烯酰胺(PAM)是水溶性高分子中应用广泛的品种之一。
聚丙烯酰胺普遍应用于石油开采、造纸、水处理、纺织、医药、农业等行业。据统计,全球聚丙烯酰胺(PAM)的总产量中的37%用于废水处理,27%用于石油工业,18%用于造纸工业。
聚丙烯酰胺具有良好的热稳定性,易溶于冷水,其水溶液的黏度与浓度近似于对数关系(即直线关系),高相对分子质量及相对分子质量(大于2000×10)的聚丙烯酰胺(PAM)具有很高的黏度,其水溶液对电解质有很好的容忍性。
聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子聚合物,化学式为(C3H5NO)n。在常温下为坚硬的玻璃态固体,产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。热稳定性良好。能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体。长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降,特别是在贮运条件较差时更为明显。
非离子型聚丙烯酰胺为大分子链上不含离子基团,但酰胺基与许多物质,如黏土、纤维素等能产生氢键,因吸附架桥而凝聚。
在水处理中,通常所用聚丙烯酰胺为白色粉状颗粒,配成0.1%~0.3%的水溶液,水溶液为均匀、透明、黏稠的溶液。溶解时,阴、阳离子型聚合物需搅拌1~1.5h,非离子型聚合物需搅拌2~3h。
聚丙烯酰胺的作用机理一般认为是吸附-电中和-架桥,但电中和不是主要机理。在絮凝过程中,高分子浓度较低时,吸附在颗粒表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个颗粒表面上,通过架桥方式将两个或更多的微粒联系在一起,从而导致絮凝,这就是发生高分子絮凝作用的架桥机理。架桥的必要条件是颗粒上存在空白表面,如果溶液中的高分子浓度很大,颗粒表面已完全被所吸附的高分子所覆盖,则颗粒不会再通过架桥而絮凝,此时高分子起的是保护作用。所以,高分子絮凝剂加入量存在佳范围,超过佳范围,絮凝效果反而差。