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阳离子聚丙烯酰胺的用途

发布时间 2020-11-10 11:54

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  阳离子聚丙烯酰胺的用途 聚丙烯酰胺作用: 1、絮凝作用原理:PAM 用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质, 特别是动电位,粘度、浊 度及悬浮液的 PH 值有关,颗粒表面的动 电位, 是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的 PAM,能使动电位降 低而凝聚。 2、吸附架桥:PAM 分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间 形成聚合物的桥,使颗粒 形成聚集体而沉降。 3、表面吸附:PAM 分子上的极性基团颗粒的各种吸附。 4、增强作用:PAM 分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等 作用,将分散相牵连在一 起,形成网状,从而起增强作用。 聚丙烯酰胺主要应用领域: 1 、 用于工业废水处理。特别是对悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒 子带阳电荷,水的 PH 值为 中性或碱性污水如钢铁厂废水、电镀厂 废水、冶金废水、洗煤废水等污水处理效果很好。 2 .、饮用水处理。我国很多自来水厂的水源自江河泥沙及矿物质会 含量高,比较混浊,虽经 过沉淀处理,但仍达不到要求,需要投加 絮凝剂力,才能使水质变清,很多自来水厂采用无 机絮凝剂,但投 加量是无机絮凝剂的五十分之一, 但效果是无机絮凝剂的几倍至几十 倍,有 时候和聚合氯化铝配合使用效果更好。 3 、用作淀粉厂及酒精厂流失淀粉及酒槽的回收。现在很多淀粉 厂排出的废水内淀粉含量很 高,排放之后影响环境,浪费资源,投 加 PAM ,使淀粉沉淀,沉淀物经压滤机压滤成饼 类可作饲料, 酒 精厂大量的酒槽就是采用这种工艺加工的, 黑龙江一家亚洲最大的 酒精厂就是用聚丙烯酰胺作絮凝剂,对酒槽进行回收,而且取得了很 大的经济效益。 4 、用作油田调剖堵水的堵水剂,三次采用油的驱油剂。 在石油开采中,PAM 主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率 等方 面,广泛应用于钻井、6up完井、固井、压裂、强化采油等油田开 采作业 中,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整 等功能。 目前我国油田开采已经步入中后期,为提高原油采收率, 目前主要推 广聚合物驱油和三元复合驱油技术。 通过注入 PAM 水溶 液,改善油水 流速比,使采出物中原油含量提高。目前国外 PAM 在 油田方面的应用 不多,我国由于特殊的地质条件,大庆油田和胜利 油田已经开始广泛 采用聚合物驱油技术。 5、 造纸领域。 PAM 在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、 均度剂等。它的作 用是能够提高纸张的质量,提高浆料脱水性能, 提高细小纤维及填料 的留着率,减少原材料的消耗以及对环境的污 染等。PAM 在造纸中使 用的效果取决于其平均分子量、离子性质、 离子强度及其它共聚物的 活性。 非离子型 PAM 主要用于提高纸浆的 滤性,增加干纸强度,提高 纤维及填料的留着率; 阴离子型共聚物 主要用作纸张的干湿增强剂和 驻留剂;阳离子型共聚物主要用于造 纸废水处理和助滤作用,另外对于提高填料的留着率也有较好的效 果。此外,PAM 还应用于造纸废水 处理和纤维回收。 6、 纺织领域 在纺织工业中。PAM 作为织物后处理的上浆剂、整 理剂,可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的 特点,能减少纺细纱时的断线率;PAM 作后处理剂可以防止织物的 静电和阻燃;用作印染助剂时,PAM 可使产品附着牢度大、鲜艳度 高,还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外,PAM 还可以用于 纺织印染污水的高效净化。 7、 其他领域 。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,PAM 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, PAM 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,PAM 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,PAM 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,PAM 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,PAM 可 以增强石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脱水速度。此外,PAM 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。 聚丙烯酰胺的用途 主要用途:污泥脱水剂城市与工业污水常用活化污泥法处理,生 化污泥常常是亲水性很强的胶体,有机含 量高,极难脱水。用阳离 子聚丙烯酰胺处理,用量少,脱水效率高,易于分离。造纸助剂在造 纸行业中, 可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静 电桥梁作用达到增强纸张的物理强度,减少纤维或 填料的流失,加 快滤水,起到增强、助留、助滤的作用,还可以用于白水处理,在脱 墨过程中亦能起到明 显的絮凝效果。 污水和有机废水处理本产品在 酸性或碱性介质中均呈现阳电性, 这样对污水中县浮颗粒带阴电荷的 污水进 行絮凝沉淀,澄清是极为有效的。如酒精厂废水,啤酒厂废 水,味精厂废水,制糖厂废水,肉制品厂废水, 饮料厂废水,纺织 印染厂的废水等。用阳离子聚丙烯酰胺要比用阳离子聚丙烯酰胺,非 离子聚丙酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍。 因为这类废水普遍带 有阴电荷。用于以江河作水源的自来水厂的处理絮凝剂 用量少,效 果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复配使用效果更好。它将成为沿 长江、黄河、淮河及其他 河流流域的水厂的高效絮凝剂 阳离子聚丙烯酰胺的用途 阳离子聚丙烯酰胺是近几年发展最快的品种, 在西方发达国家其年 增长率为 5~10%,已占聚丙烯酰胺总产量的 60%以上。我国的情况 比较特殊, 阴离子聚丙烯酰胺占总产量的 90%以上, 主要用于石油开 采,阳离子聚丙烯酰胺产量很小而且生产企业规模也很小,几乎没有 形成一定规模的生产装置。随着水处理行业的飞速发展,对阳离子聚 丙烯酰胺需求高速增长, 相信国内阳离子聚丙烯酰胺将会在近几年有 一个较大的发展。 阳离子聚丙烯酰胺 主要包括以下三 种:低分子量聚胺类、丙烯酰胺与阳离子单体共聚类和非离子聚丙烯 酰胺改性类。聚胺类包括聚乙烯亚胺、聚乙烯咪唑啉、胺—表氯醇缩 合物及其改进产品,这类产品电荷密度高但分子量低,主要用于功能 性造纸添加剂、石油开采和化妆品等行业,很少用于污泥脱水。丙烯 酰胺与阳离子单体共聚类阳离子聚合物产量最大, 阳离子单体主要指 (甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和二甲基二烯丙基氯化胺 (DMDAC),其中 P(AM—DMC)产品分子量较高,阳离子度 0~100% 之间可调,粉状阳离子聚丙烯酰胺几乎全部属于此类结构。 我国用于污泥脱水的粉状阳离子聚丙烯酰胺亦属于此类,产品分 子量 400~600 万,阳离子度 30~50%,其主要问题在于 DMC 需要 进口,价格昂贵,导致生产成本较高。对于 P(AM—DMDAC)而言, 由于 DMDAC 单体空间位阻较大,聚合活性差,很难制备分子量和 阳 离 子 度都 令人满 意 的 产品 ,所以 用 于 污泥 脱水的 不 多 ,而 且 DMDAC 吸水性极强,该类产品通常为液状。非离子聚丙烯酰胺的酰 胺基可与多种试剂反应, 其中与甲醛二甲胺反应可生成叔胺结构聚合 物, 进一步季胺化生成季胺盐。 由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度非常大, 通常 600~800 万分子量时 2%浓度已很粘稠, 这就给水溶液反应带来 困难,由于 PAM 浓度很低,导致阳离子度通常不会超过 10%且残余 甲醛浓度较高。对于污泥中有机质含量不高的县级污水处理厂而言, 低成本的非离子聚丙烯酰胺是适用的。

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