PAM聚丙烯酰胺絮凝劑的含量如何區分和辨別 陽離子聚丙烯分子量

鞏義市億洋水處理材料有限公司生產的絮凝劑聚丙烯酰胺PAM具有優良的選擇性和適應性

PAM具有優良的選擇性和適應性，是當今世界上獲得快速發展的高科技精細化工產品，廣泛用于油田注水增調劑、鉆井低固相不分散泥漿絮凝劑、土壤改良劑、紡織漿料、紙張增強劑、土壤穩定劑、纖維糊料、樹脂加工助劑、分散劑，以及用于助沉、洗煤、污水處理、鈾礦瀝取、石油鉆井等。PAM作為新型高分子材料，其應用和開發進展很快．已經取得令人矚目的成果。

1、油田

自1964年帕依(rye)和桑迪福德提出了在生水中加人少量PAM能降低水的流度后，這種方法在油田中應用已有40多年歷史。使PAM和甲醛、亞硫酸氫鈉等水溶液．在相應溫度下反應，可生成帶磺甲基的產物。實驗表明，在PAM鏈上引入磺酸鹽可改善熱穩定性、耐剪切性和低吸附性，使高分子的親水性和抗鹽性大有提高，并提高了產物的耐高價離子污染的能力。

PAM作為一種多功能添加劑．在鉆井工藝中用于泥漿的增調劑、穩定劑和沉降絮凝制以改進泥漿的流變性；能改進懸浮顆粒的大小，提高懸浮力，加速原油的過濾、分離。作為土壤結構成型劑，使井壁表面抗沖擊性能提高，鉆井通過啟層時使不易分散的液漿獲得高效的分離效果。使部分水解均聚丙烯酰胺與甲醛、乙二醛等發生羥甲基化反應而生成側鏈含甲基的產物，在原油生產中可獲得滿意的效果。

在二次采油時將PAM注人鹽水中，可提高鹽水的噴射能力，從多孔的巖石表面有效地將原油萃取下來。在水～油乳液中加人PAM，可明顯地降低乳液的粘度。加人貯油池內，可降低油池表面的含水量，降低采用成本。在石油開采中，可增加注人水的粘度，避免擊穿油層，提高采油率。在第三次采油中用作增稠劑，增加驅油能力，提高油床開采效果。在油田領域內，更新的陰、陽離子的PAM可用于保護注人的地下水從啟孔滲透并凝集回收原油，提高油井生產的經濟性，控制水分向油層摻人。

此外．PAM還用于壓裂液添加劑、潤滑劑、降阻劑等。在油田化學中，PAM是多用途的添加劑，如鉆井液、洗井液、注水采油及提高采收率等都起著重要的作用。利用PAM線型大分子結構，在湍流狀態下很容易按流動方向取向成長線條狀，抑制湍流發展。PAM可作為降摩劑的理想材料，在原油的長距離管道輸送中，加人0.lmg／L(原油量) PAM，就能大大地降低原油輸送阻力，從而降低能耗。

2、造紙

PAM在造紙中的應用，始于40年前的陰離子型PAM。其后各種改性PAM的快速發展，尤以AM與其它單體共聚及AM與淀粉的接枝共聚為主。用于造紙助劑，在國外使用量相當大。不同分子量的PAM也有它各自不同的用途：分子量(M)1000～10000用于分散劑，可改善紙頁的均勻度；M為50萬~100萬可用做增強劑，能有效提高紙的強度；M為100萬~250萬可用做助留劑、濾水劑、沉降劑，能提高填料和細小纖維的存留率，加速脫水速度，還可沉淀污水，減少它們在水中的流失量。

PAM可作為造紙廠的污水處理劑。處理后廢水可循環使用，并可嚴格控制污水中金屬離子的含量。

3、水處理

在工業用水和污水處理中，首先要對原水進行處理．常使用PAM和無機凝聚劑配合物，由此大大降低無機凝聚劑用量，避免無機凝聚物用量大而堵塞和腐蝕設備，并防止結垢。使用37.5份高分子PAM與50份三聚磷酸鈉組成阻垢劑。可使嚴重結垢的換熱器基本不結垢。

PAM作為絮凝劑用改性淀粉進行改性后可增加水的結合量，它是用15份PAM與85份淀粉來制備。

例如使土豆淀粉100kg懸浮在150t的水中(55℃)，用Na2CO3 0.5kg、NaOH 0.3k相混合，在50℃下攪拌2h，然后將淀粉濾出，水洗。調節pH值為6.5，再過濾、干燥．最后與PAM 20kg反應而成。PAM作為高分子絮凝劑可用于處理乳白色紙漿廢水懸浮物，并使水變為無色透明液，懸浮物濃度降至50mg／L以下。

PAM的分子內酰胺基可與許多物質親和形成氫鍵。高分子PAM是能吸附微粒的官能團線狀高分子化合物。它能像一條長繩一樣將一些微粒吸附在一起形成團絮狀，也可加速微粒沉降。高分子PAM能在被吸附的粒子間形成“橋聯”，其長碳鏈起架橋作用，可通過化學轉化或共聚轉變成含有陽、陰、非離子及兩性離子的完整絮凝劑體系，促進團絮生成，加速微粒沉降。由此使它成為當代最重要、最理想的絮凝劑，也是在我國使用量最大的一種高分子絮凝劑。PAM與其它絮凝劑相比，其品種多，規格齊全．可滿足不同廢水處理的使用要求。其用量少．沉降速度俠，生成泥渣少，后處理簡單。

PAM適用于工業污水．制糖工業廢水及化工、石油開采、冶金、煤炭等各行業的廢水處理。可強化廢水快速實現固液分離．脫除少最機械雜質，達到凈化污水的目的。例如用于制糖工業，能使沉淀速度提高20倍。其分子量越大．絮凝效果越好，一般用量1～15mg／Ｌ。

4、水土保持

在20多年前，美國已成功地將PAM用于土壤結構成型劑。施用少量PAM共聚物，可明顯提高土壤抗風蝕和水蝕的能力，較傳統的增強劑(如瀝青)等更為有效。

粉狀PAM具有水溶性，降雨時可隨水分擴散均勻并滲透到土壤孔隙內呈飽和。由于PAM具有絮凝性，遇到水中懸浮的土壤顆粒時，一個組分可吸附多個土壤顆粒，而一個土壤顆粒也能被多個組分分子吸附，從而產生大的凝絮團。這些凝絮團，降低了雨滴對土壤的表面濺蝕力，而分子團的作用減少了顆粒的起動力。分子團的粘性也降低了流體阻力，增加了抗蝕性，加強了土壤顆粒間的相互作用，從而使土壤表而穩定。其保水、保土、保肥效果十分明顯，對水土流失的治理起積極作用。由于PAM的水解度(ＨPAM)可使土壤團粒化，改善空氣流通性、水滲透性和保水性，除可作為土壤改良劑、水土保持劑外，也可用于堵漏劑、果樹防凍劑和水呼吸樹脂等。

5、碳纖維增強樹脂

碳纖維增強聚丙烯酰胺樹脂是以合成樹脂聚丙烯酰胺樹脂為基體，加入各種纖維增強而成的高分子復合材料。碳纖維增強塑料在未來合成材料的應用中將占主導地位。

6、紡織業

在紡織工業中PAM可用于上漿劑、整理劑。使用丙烯酰胺共聚物替代明膠和淀粉用于纖維的漿料．可使纖維具有極好的梳棉性，并明顯降低漿料的消費量。

7、浮選分離

PAM作為高效絮凝劑，為其它絮凝劑所不及。在礦物懸浮液中加入HPAM，并在超聲波作用下，會產生高效絮凝效果。將其用于煤礦的浮選液可加速沉積的凝集，用于采煤可提高開采率，降低能耗。

在赤鐵礦一石英混合物中使用HPAM可進行選擇性絮凝，利用HPAM高分子與赤鐵礦粉末的分子表面較強的分子間結合力，可分離出石英粉末。

將HPAM用于選擇性分離已引起研究者的極大興趣，正在尋求最佳工藝條件以達到顯著的效果。

1976年日本學者使用含Ti(OH)４的塊狀PAM經粉碎后，曾從海水中提出金屬鈾。

1979年使用Fe(OH)2、En(OH)2等的PAM共聚物吸附Ca、Ni、Cu等金屬離了獲得成功。

1983年中國臺灣合成了PAM一磷酸鋯樹脂，將其有效地分離Cs、Co、Ce等金屬離子。

1988年日本隨后合成出PAM一磷酸錫樹脂，用于從海水中提取金屬離子

PAM聚丙烯酰胺絮凝劑對水資源環境的水處理技術

如今社會水資源環境越來越糟糕。很多水體中的氮磷嚴重超標，水體發臭，形成水體富營養化。我公司專業生產水處理藥劑的，公司多年來對各種水體營養化原因進行了實地的考察和研究，得出的結果表明造成水體富營養化的氮磷等營養物主要來自于：

對聚丙烯酰胺的分子量,水解度,離子度,粘度,殘余單體含量等技術指標進行講述。

①分子量

PAM的分子量很高，且近年來還有較大提高。20世紀70年代應用的PAM，分子量一般為數百萬；80年代以后，多數高效PAM的分子量在1500萬以上，有些達到2000萬。每一個這種PAM分子是由十萬個以上的丙烯酰胺或丙烯酸鈉分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量為71，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬)。通常，分子量高的PAM的絮凝性能較好，丙烯酰胺的分子量為71，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量從幾十萬到一千萬以上，根據分子質量可分為低分子量（100萬以下）、中分子量（100萬~1000萬）、高分子量（1000萬~1500萬）、超分子量（1500萬以上）。

高分子有機物的分子量，即使在同一產品中也不是完全均一的，標稱的分子量是它的平均值。

② 水解度與離子度

PAM的離子度對它的使用效果有很大影響，但它的適宜數值需視所處理的物料的種類和性質而定，不同情況下會有不同的最佳值。如果所處理的物料的離子強度較高(含無機物較多)，所用PAM的離子度宜較高，反之則應較低。通常，陰離子度被稱為水解度。而離子度一般特指陽離子。

離子度=n/(m+n)*100%

早期生產的PAM是由丙烯酰胺一種單體聚合而成，原來不含－COONa基團。使用前要先加NaOH加熱，使部分－CONH2 基水解為－COONa，反應式如下：

－CONH2 + NaOH －→ －COONa + NH3↑

水解過程中有氨氣放出。PAM中酰胺基團水解的比例就稱為PAM的水解度，它即是陰離子度。這種PAM的使用不方便，且性能較差(加熱水解必使PAM分子量和性能明顯下降)，80年代后已很少使用。

現代生產的PAM有多種不同陰離子度的產品，用戶可根據需要和通過實際試驗選用適當的品種，不需要再行水解，溶解以后即可使用。但是，由于習慣的原因，有些人仍將絮凝劑的溶解過程稱為水解。應當注意，水解的含義是加水分解，是化學反應，PAM的水解有氨氣放出；而溶解只是物理作用，無化學反應。兩者的本質不同，不應混為一談。

③殘余單體含量

PAM的殘余單體含量是指在丙烯酰胺聚合為聚丙烯酰胺過程中，未反應完全并最終殘留于聚丙烯酰胺產品中的丙烯酰胺單體含量，是衡量是否適用于食品工業的重要參數。聚丙烯酰胺是無毒的，但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工業品聚丙烯酰胺中，難免殘留有微量的未聚合的丙烯酰胺單體。因此，必須嚴格控制PAM產品中的殘余單體含量。國際規定用于飲用水和食品工業的PAM中的殘余單體含量不超過0.05%。國外著名產品的這一數值低于0.03%。

④粘度

PAM 溶液是很粘稠的。分子量越高的PAM的溶液粘度越大。這是因為PAM大分子是長而細的鏈狀體，在溶液中運動的阻力很大。粘度的實質是反映溶液內磨擦力的大小，亦稱為內磨擦系數。各種高分子有機物的溶液的粘度都較高，并隨分子量升高而增大。測定高分子有機物分子量的一種方法，就是測定一定濃度溶液在一定條件下的粘度，再按一定的公式計算其分子量，稱為“粘均分子量”。

1. 沒有經過處理或雖經處理但氮磷不達標的出水排入河流，最終進入湖泊;

2. 農田化肥徑流問題。田中大量的沒有被農作物吸收的氮肥、磷肥隨水一起進入河流，造成氮磷超標;

3. 河系兩旁分散的村鎮、農村的大量生活水直接排放入河流中。

對第一個問題可以加大治理的力度，力求使城市污水廠的出水氮和磷都達到標準排放，就要使用聚丙烯酰胺絮凝劑，但是農田化肥徑流問題和村鎮、農村的生活污水不可能實現管網的集中建設，集中處理。怎樣處理好農田化肥徑流問題和河系兩旁的村鎮、農村的生活污水的排放是解決河流湖泊水體富營養化的關鍵問題。

但上述的三種污水都要排入河流后進入湖泊或主河流，所以有針對性地對進入湖泊或主河流的支流進行治理，確保進入湖泊主河流的河流水質達標、不再繼續污染湖泊主流，以此切斷污染湖泊主河流的源頭。

聚丙烯酰胺絮凝劑液體和固體的作用相同嗎?PAM凈化水之源PAM

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