聚丙烯酰胺产品分类及用途介绍

一、聚丙烯酰胺简介

聚丙烯酰胺（简称PAM），由丙烯酰胺（AM）单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。同时也是一种高分子水处理絮凝剂，可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。

二、聚丙烯酰胺分类 

1、按产品外观分类

主要分为干粉和胶体两种形式，干粉为白色或灰色粉末，胶体为浅黄色，必须先溶解后才能应用。 

2、按离子特性分类

可分为阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺四种类型。详细内容如下：

（1）阴离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物，主要用于各种工业废水的絮凝沉降，沉淀澄清处理，如钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理、污泥脱水等。还可用于饮用水澄清和净化处理。由于其分子链中含有一定数量的极性基团，它能通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。产品外观为白色粉粒，分子量从800万到2500万，水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14，在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性，与盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。

（2）阳离子聚丙烯酰胺是线型高分子化合物，由于它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。主要是絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能， 适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。

（3）非离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物或聚电解质。由于其分子链中含有一定数量的极性基团，它能通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以，它可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。主要用作絮凝剂：由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间形成大的絮凝物。它加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果。

（4）两性离子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体，水解共聚而成。两性离子聚丙烯酰胺因分子内含阳离子基和阴离子基，它具备了一般阳离子絮凝剂的使用特点外，表现了更优异的性能。此类絮凝剂可在大范围的PH值内使用，具有更高的滤水量及较底的滤饼含水率，也可用于强酸浸提矿石或从含金属的酸性催化剂中回收有价值的金属。两性离子型绝非阴离子型、阳离子型的混合，因为若如果把阳离子聚丙烯酰胺与阴离子聚丙烯酰胺配合使用则会发生反应产生沉淀。所以两性离子产品最为理想。

3、按其平均分子量分类

可分为低分子量(<100 万)、中分子量(200~400 万)和高分子量(>700万)三类。丙烯酰胺的分子量为71，含十万个单体的聚丙烯酰胺的分子量为710万。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量从几十万到一千万以上，根据分子质量可分为低分子量（100万以下）、中分子量（100万~1000万）、高分子量（1000万~1500万）、超分子量（1500万以上）。通常，分子量高的聚丙烯酰胺的絮凝性能较好。

三、聚丙烯酰胺的主要应用领域

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、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、洗煤废水等污水的处理效果很好。
        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，才能使水质变清。虽然很多自来水厂采用无机絮凝剂，但采用聚丙烯酰胺投加量仅为无机絮凝剂的五十分之一，同时效果却是无机絮凝剂的几倍至几十倍。在实际应用上聚丙烯酰胺常与与聚合氯化铝配合使用效果更好。

3、用于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。

4、用作油田调剖堵水的堵水剂，三次采用油的驱油剂。

5、用作造纸助剂，PAM在造纸方面用途广泛，可作为长纤维造纸分散剂，干湿增强剂、助留、助滤剂及造纸废水的絮凝剂等。

四、产品特性 

①絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和、架桥吸附作用，起絮凝作用；

②粘和性：能通过机械、物理、化学作用起粘和作用；

③降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量的PAM就能降阻50~80%；

④增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值在10以上时PAM易水解，呈半网状结构时，增稠将更加明显。

1、干粉类聚丙烯酰胺特点： 

（1）系列化程度好，可供用户更大可能的选择； 

（2）品质稳定，单位投药量低，性价比优势明显； 

（3）优质功能性单品，保证了高速运转设备的苛刻要求。 

2、胶体类聚丙烯酰胺特点： 

（1）交联网状结构，絮凝能力强，PH适应范围广； 

（2）絮凝速度、絮团结实、絮团之间的水分含量少； 

（3）固体回收率高，上清液的浮游物含量低； 

（4）溶解极快，溶液配制只需要30-60min； 

（5）用于脱水，可以提高泥饼干度2-5%，是常规干粉类产品无法达到的。

五、聚丙烯酰胺常见产品类型及适用范围

六、各类型聚丙烯酰胺的主要技术指标

    1、各类聚丙烯酰胺产品常见技术指标如下：

    2、各类聚丙烯酰胺产品国家标准指标参数如下：

    3、聚丙烯酰胺产品技术指标解析

    （1）聚丙烯酰胺分子量

聚丙烯酰胺随分子量的增大，聚丙烯酰胺的粘度逐渐提升，絮凝性能也随之提高，如阳离子聚丙烯酰胺分子量达到了1350万，阴离子聚丙烯酰胺分子量达到了2200万左右，非离子聚丙烯酰胺分子量也达到了800多万，两性离子聚丙烯酰胺分子量甚至达到了7000万，虽然说到了一定的程度，聚丙烯酰胺效果随分子量的进一步增大而下降，但只要时间控制得好，效果就会因分子量变化而达到最大值。

    （2）聚丙烯酰胺粘度

聚丙烯酰胺粘度使反映溶液分子粒的激烈程度，即溶液彼此摩擦碰撞的力度，分子量的提升，不仅可提高絮凝性能，同时对粘度有着质的提升，因为聚丙烯酰胺分子量越大，分子链接就越长，越牢固，粘度越大。

    （3）聚丙烯酰胺残余单体含量

    丙烯酰胺就是聚丙烯酰胺聚合反应没有完全而产生的单体，其含量就是最终没参与反应丙烯酰胺单体的含量，是衡量是否生产正规，是否达到标准的重要因素，聚丙烯酰胺没有毒性，而丙烯酰胺单体具有毒性。根据国标规定，若丙烯酰胺单体含量超过0.1%，将禁止使用，可见单体含量越少越好。

    （4）水解度

水解度是指阴离子聚丙烯酰胺水解的程度，随着水解度的增加，羧基阴离子增加，分子链不断伸展，从而有使絮凝效果逐渐增强的作用；同时，聚丙烯酰胺分子的负电性亦逐渐增强，又妨碍了其与负电性的泥沙杂质相吸附，而且在吸附架桥中起主要作用的活性基团-酰胺基也不断减少，从而随着水解度的增加，又存在使絮凝效果逐渐变差的因素。

所以阴离子聚丙烯酰胺不是水解度越高越好，合适的才是最优的。因此在选择絮凝剂的时候，不应盲目的追求水解度，一定要通过实践选择最优产品。

    （5）离子度

    离子度指阳离子聚丙烯酰胺的阳离子电荷密度，市场上流通的产品离子度一般在10%~60%，离子度越大分子量越小，同时也决定了产品价格，离子度也决定了絮团的紧密度、含水率等问题，离子度越高污水中杂质絮团效果越大越紧。对于水处理行业来说选择的阳离子聚丙烯酰胺并不是离子度越高，效果越好。因此，并不是所有的行业污水都适合用离子度高的阳离子聚丙烯酰胺产品。也并不是所有的行业都适合用离子度低的阳离子聚丙烯酰胺产品。

    不同的行业，选择阳离子聚丙烯酰胺看的主要是处理效果，用在污水处理行业中，它的型号主要是根据其离子度进行划分的，包括：10、12、15、20、30、40、50、60离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    1、洗煤、选矿行业用的主要是低阳离子度的阳离子聚丙烯酰胺，其型号主要是：12、15、20离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    2、造纸行业的污水处理用的阳离子聚丙烯酰胺，主要型号是：30、40、50离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    3、城市污水处理中使用的主要是50、60离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    4、医药行业污水处理，推荐使用40、50、60离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    5、啤酒厂污水处理，推荐使用50、60离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    6、味精厂污水处理，推荐使用40、50、60离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

    7、石油行业污水处理，推荐使用30、50离子度的阳离子聚丙烯酰胺。

七、产品使用方法

1、聚丙烯酰胺品种已系列化，根据不同的用途要选择不同的牌号，投加量根据不同用途而不同，在工业化使用前可先进行烧杯试验选择适宜的牌号及确定用量。

2、使用时采用稀溶液的形式（阴离子、非离子、两性离子品种的聚丙烯酰胺一般在0.05％－0.3％浓度，阳离子为0.1％－0.2％浓度为宜），而且浓度越稀分子链越伸展，效果越好。 

3、配制时，将水加入到带搅拌的溶解槽中，开启搅拌，将称量好的絮凝剂干粉慢慢加入到搅拌的水中，要避免干粉结团，使其在水中良好分散、溶胀、溶解，并使絮凝剂充分熟化，可得到满意的使用效果     

4、强力搅拌会使絮凝剂机械降解，影响使用效果，故搅拌速度以100－300rpm为宜。 

5、溶解操作要在塑料、陶瓷、不锈钢等防腐搅拌槽中进行，避免铁锈。    

6、溶解好的絮凝剂用螺杆泵、隔膜泵等低剪切泵输送为宜。