1200萬分子量陰離子聚丙烯酰胺PAM-助凝劑
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河南省鄭州市
影響聚丙烯酰胺PAM使用效果的因素:
聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動或相對運動所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻力。內(nèi)摩擦阻力與聚合物的結(jié)構(gòu)、溶劑的性質(zhì)、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關(guān),它的數(shù)值越大,表明溶液的粘度越大。
1、溫度對聚丙烯酰胺粘度的影響
溫度是分子無規(guī)則熱運動激烈程度的反映,分子的運動必須克服分子間的相互作用力,而分子間的相互作用,如分子間氫鍵、內(nèi)摩擦、擴散、分子鏈取向、纏結(jié)等,直接影響粘度的大小,故高聚物溶液的粘度會隨溫度發(fā)生變化。溫度改變對高聚物溶液粘度的影響是顯著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低,其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此糾纏形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合體,溫度越高時,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越容易破壞,故其粘度下降。
2、水解時間對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時間的延長而改變,水解時間短,粘度較小,這可能是由于高聚物還來不及形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所致;水解時間過長,粘度下降,這是聚丙烯酰胺在溶液中結(jié)構(gòu)發(fā)生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子,分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節(jié)之間的陰離子排斥力導致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞,這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。
3、礦化度對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺分子鏈中陽離子基團相對于陰離子基團數(shù)目較多,凈電荷較多,極性較大,而H20是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,聚合物水溶性較好,特性黏度較大;隨著礦物質(zhì)含量的增加,正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛,從而與周圍正的靜電荷結(jié)合,聚合物溶液極性減小,黏度減??;礦物質(zhì)濃度繼續(xù)增加,正、負離子基團形成分子內(nèi)或分子間氫鍵的締合作用(導致聚合物在水中的溶解性下降),同時加入的鹽離子通過屏蔽正、負電荷,拆散正、負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導致聚合物在水中的溶解性增大),這兩種作用相互競爭,使得聚合物溶液在較高的鹽濃度(>0.06 mol/L)下粘度保持較小。
4、分子量對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大,這是由于高分子溶液的粘度由分子運動時分子間的相互作用產(chǎn)生。當聚合物相對分子質(zhì)量約為106時,高分子線團開始相互滲透,足以影響對光的散射。含量稍高時機械纏結(jié)足以影響粘度。含量相當?shù)蜁r,聚合物溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),鏈間機械纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)的節(jié)點。含量較高時,溶液含有許多鏈-鏈接觸點,使高聚物溶液呈凝膠狀。因此,高聚物相對分子質(zhì)量越大,分子間越易形成鏈纏結(jié),溶液的粘度越大。
水處理領(lǐng)域:
1、PAM在水處理工業(yè)中的應用主要包括原水處理、污水處理和工業(yè)水處理3個方面:
在原水處理中,PAM與活性炭等配合使用,可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清;在污水處理中,PAM可用于污泥脫水;在工業(yè)水處理中,PAM主要用作配方藥劑。在原水處理中,用有機絮凝劑PAM代替無機絮凝劑,即使不改造沉降池,凈水能力也可提高20%以上。工業(yè)廢水處理,特別是對于懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽電荷,水的PH值為中性或堿性的污水、鋼鐵廠廢水,電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢水等污水處理。在污水處理中,采用PAM可以增加水回用循環(huán)的使用率。
2、石油采油領(lǐng)域:
在石油開采中,PAM主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面,廣泛應用于鉆井、完井、固井、壓裂、強化采油等油田開采作業(yè)中,具有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠凝、分流、剖面調(diào)整等功能。
3、造紙領(lǐng)域:
PAM在造紙領(lǐng)域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量,提高漿料脫水性能,提高細小纖維及填料的留著率,減少原材料的消耗以及對環(huán)境的污染等。PAM在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型PAM主要用于提高紙漿的濾性,增加干紙強度,提高纖維及填料的留著率;陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強劑和駐留劑;陽離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用,另外對于提高填料的留著率也有較好的效果。此外,PAM還應用于造紙廢水處理和纖維回收。
4、紡織領(lǐng)域:
在紡織工業(yè)中,PAM作為織物后處理的上漿劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點,能減少紡細紗時的斷線率;PAM作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃;用作印染助劑時,PAM可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高,還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑;此外,PAM還可以用于紡織印染污水的高效凈化。
5、其他領(lǐng)域:
在洗煤領(lǐng)域,采用PAM作絮凝劑可促進洗煤回收水中固體物的沉降,使水澄清,同時可回收有用的固體顆粒,避免對環(huán)境造成污染;在制糖工業(yè)中,PAM可加速蔗汁中細粒子的下沉,促進過濾和提高濾液的清澈度;在養(yǎng)殖工業(yè)中,PAM可改善水質(zhì),增加水的透光性能,從而改善水的光合作用;在yiyao工業(yè)中,PAM可用作分離抗jun素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等;在建材工業(yè)中,PAM可用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等;在農(nóng)業(yè)上,PAM作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養(yǎng)劑等。在建筑工業(yè)中,PAM可以增強石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脫水速度。此外,PAM還可用作天然或合成皮革的保護涂層以及無機肥料的造粒助劑等。
聚丙烯酰胺普遍用量:
聚丙烯酰胺的用量根據(jù)它所需要處理的水質(zhì)、污泥類型、濃度、PH值等數(shù)據(jù)有關(guān),但用戶在使用時可參照以下使用量,實際用量以水質(zhì)、污泥類型、PH值等綜合測試后的結(jié)果為準。
1、洗煤行業(yè):主要用到陰離子聚丙烯酰胺,用量通常在2-20g/m3;
2、造紙行業(yè):氣浮沉淀凈化用陰離子聚丙烯酰胺,用量通常在10-40g/m3;
3、污泥脫水,主要用陽離子聚丙烯酰胺,用量通常在30-120g/m3;
4、陶瓷行業(yè):絮凝沉淀用陰離子聚丙烯酰胺,用量通常在2-10g/m3;
5、污泥脫水,有的情況下,不需要加藥劑,用量標注在0-30g/m3污泥;
6、生活污水,主要用陽離子聚丙烯酰胺進行污泥脫水處理,用量通常在20-150g/m3。