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不同分子量聚丙烯酰胺的区别


目前应用于水处理中的聚丙烯酰胺,为分子量由几百万至几千万的高分子水溶性有机聚合物。聚丙烯酰胺具有在颗粒间形成更大的絮体及由此产生的巨大表面吸附作用。因而,近年来国内外在研究和应用方面都进展得很快。聚丙烯酰胺的种类很多,根据不同的分子量、离子镀、电荷差异等可分为不同的种类的产品,并且此时的聚丙烯酰胺用途也发生了很大的变化。

其中用得最为广泛的要属分子量为1000万以上的聚丙烯酰胺。实践证明,不同的高分子聚丙烯酰胺,对不同的水质处理效果相差很大,其最佳效果的用量幅度很小,超过一定范围,反而会形成复稳。高聚合度的水溶性有机高分子聚合物或共聚物的分子中,含有许多能与胶粒和细徽悬浮物颗粒表面上某些点位起作用的活性基团,分子量在数十万至数百万。根据聚合物单体上活性基团在水中的离解情况,按官能团分类可分为非离子型、阴离子型和阳离子型三类。

目前国内的聚丙烯酰胺代表性的高分子聚丙烯酰胺有:非离子型聚丙烯酰胺(简写NPAM,分子量800-1500万)、阴离子型聚丙烯酰胺(简写APAM,分子量800-2000万)、阳离子聚丙烯酰胺(简写CPAM,分子量800-1200万,离子度10%-80%)。用量一般为废水量的百万分之一至百万分之二。

当聚丙烯酰胺为离子型,且其电性与胶粒表面电荷相反时,聚丙烯酰胺就考虑到降低ξ电位和吸附桥连的双重作用,絮凝效果就特别显著;而当其点性与胶粒表面电荷相同时,则要求双方的电荷都不太强。

为要充分发挥聚丙烯酰胺的吸附桥连作用,应使它的长链生长到最大限度,同时让可离解的基团达到最大的离解度且得到充分的暴露,以便产生更多的带电部位,并与微粒有更多的碰撞机会,结果絮凝效果可提高数倍。

当然,聚丙烯酰胺的选择及使用量要根据废水的具体性质而定,总的原则是所用的聚丙烯酰胺必须价廉、易得、高效、使用量少。生成的絮凝物易沉降分离。使用无机聚丙烯酰胺时要注意其适用的pH值范围,一般在投加无机盐聚丙烯酰胺后再添加pH调节剂。对高分子聚丙烯酰胺,为了充分发挥其在水中的化学架桥作用,应选用能在水中均匀分散、溶解,具有吸附活性基因的高分子化合物、水容性高分子化合物。为了使其在水中处于较大的分散状态,一般先用纯水或软水溶解配成一定浓度的溶液,然后再加到待处理的废水中去。因为这些高分子化合物往往会受到水质的影响。使分子的扩散和离子基的离解受到抑制,处理效果下降。

针对生活污水处理使用聚丙烯酰胺一般分为两个过程,一是高分子电解质与粒子表面的电荷中和;二是高分子电解质的长链与粒子架桥形成絮团。絮凝的主要目的是通过加入聚丙烯酰胺使污泥中细小的悬浮颗粒和胶体微粒聚结成较粗大的絮团。随着絮团的增大,沉降速度逐渐增加。从而可以更好的通过压滤机压泥,进而达到环保处理的要求,干泥外运进行焚烧处理。

在污泥脱水中选用合适的聚丙烯酰胺非常重要,聚丙烯酰胺选择要以效率高、用量少为原则。一般来说,有机污泥适宜添加阳离子聚丙烯酰胺,而无机污泥应加入阴离子聚丙烯酰胺。市政污泥主要以有机污泥为主,并带有一定量的负电荷,因此选用阳离子聚丙烯酰胺。理论上,聚丙烯酰胺的分子量越大,絮凝效率越高,而在实际运用中阳离子聚丙烯酰胺的电荷质决定污泥选型的正确性,离子度越高价格越贵。在实际的应用中,聚丙烯酰胺分子量一般选用1000万左右即可。

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