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聚丙烯酰胺

 
 
 

一、聚丙烯酰胺简介:
      
     聚丙烯酰胺(简称PAM),俗称絮凝剂或凝聚剂,属于混凝剂。PAM的平均分子量从数千到数千万以上,沿键状分子有若干官能基团,在水中可大部分电离,属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、和非离子型聚丙烯酰胺。PAM外观为白色粉末,易溶于水,几乎不溶于苯,乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂,聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体,属非危险品,无毒、无腐蚀性,固体PAM有吸湿性,吸湿性随离子度的增加而增加,PAM热稳定性好;加热到100℃稳定性良好,但在150℃以上时易分解产中氮气,在分子间发生亚胺化作用而不溶于水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
     阳离子、阴离子的PAM分别适用于带阴、阳电荷的污水或污泥。生化法产生的活性污泥带有阴电荷,应该使用阳离子型的。阴离子PAM用于带有阳电荷污水或污泥,如处理钢铁厂、电镀厂、冶金、洗煤及除尘等污水时的效果较好。非离子型的对于阳离子、阴离子都有较好的效果,但是,单价很贵,使处理成本增高。
二、聚丙烯酰胺技术指标:


项目型号
外观
分子量(万)
固含量%
离子度或水解度%
残余单体%
使用范围
阴离子型
白色颗粒或粉末
300—2200
≥88
水解度10—35
≤0,2
水的PH值为中性或碱性
阳离子型
白色颗粒
500-1200
≥88
离子度5-80
≤0,2
带式机离心式,压滤机
非离子型
白色颗粒
200—1500
≥88
水解度0-5
≤0,2
水的PH值为中性或碱性
两性离子型
白色颗粒
500—1200
≥88
离子度5-50
≤0,2
带式机离心式压滤机
阴离子型
比重
0.62
容重
0.5
 
 

三、聚丙烯酰胺作用原理:

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。
四、聚丙烯酰胺絮凝沉淀的反应条件
      
     絮体长大过程是微小颗粒接触与碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决于下面两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的联结能力,这是由混凝剂的性质决定的;一是微小颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞。水处理工程学科认为,要想增加碰撞几率就必须增加速度梯度,增加速度梯度就必须增加水体的能耗,也就是增加絮凝池的流速,一方面,如果在絮凝中颗粒凝聚长大得过快会出现两个问题:(1)絮体长得过快其强度则减弱,在流动过程中遇到强的剪切就会使吸附架桥被剪断,被剪断的吸附架桥很难再连续起来,所以絮凝过程也是速度受限过程,随着絮体的长大,水流速度应不断减少,使已形成的絮体不易被打碎。(2)一些絮体过快的长大会使水中絮体比表面积急剧减少,一些反应不完善的小颗粒失去了反应条件,这些小颗粒与大颗粒碰撞几率急剧减少,很难再长大起来,这些颗粒不仅不能为沉淀池所截留,也很难为滤池截留。
五、聚丙烯酰胺投加要求:
     
     在投加混凝剂的反应前期,要尽可能增加药剂与污水碰触的机会,加大搅拌或流速。依靠水流与折板碰撞及水流在折板间多次转折提高速度,使水中颗粒碰撞机会增加,使絮体凝聚。而到反应后期,为使速度梯度减小,可以得到较好的絮凝、沉淀效果。
    聚丙烯酰胺的加药装置:
   
    构成加药装置的主要设备是:溶药罐、储药罐、加药搅拌器、加药泵与计量等设备。
    聚丙烯酰胺配制方法及用量:
   
  1.配制方法
   PAM的使用形态为0.1-0.2%水溶液,用自来水配制,配置时必须注意的是一定要将PAM均匀、分散的落在不断搅拌的水中,并且要确保入水时都是分散的单独颗粒,不形成团,不然,一旦形成大的颗粒团便很难继续溶解了,形成了水包药的大颗粒团。配制时要充分搅拌,使其溶解。配成的溶液容易水解,应在当天用完。
   2.加入量
   污水或污泥中加入PAM后要有效混合,混合的时间一般在10-30秒,一般不超过2分钟。PAM的具体使用量与污水或污泥中的胶体、悬浮物的浓度、性质及处理设备等都有很大的关系,处理污水时的用量一般在3-10PPM之内,既每吨水加入3-10克,处理污泥时的用量要多一些,其最佳用量都要通过大量实验取得。
  根据最佳用量浓度(PPM1欲投加聚丙烯酰胺浓度)和进水流量(t/h)及所配置好的聚丙烯酰胺溶液浓度(PPM2配制的聚丙烯酰胺浓度),可求出加药泵流量计上的显示数值(LPM),即:进水流量(t/h)/60×PPM1欲投加聚丙烯酰胺浓度/PPM2配制的聚丙烯酰胺浓度。如,进水量=100t/h,最佳用量PPM1=10ppm,配制浓度为2‰(3Kg药溶解在1.5t水中),则,加药流量指示应该调在100/60*10/2=8.3LPM刻度上。
六、聚丙烯酰胺药剂的投加方式:
     
     药剂的投加采用重力投加和压力投加,无论哪种投加方式,由溶解池到溶液池,到药液投加点,均应设置药液提升设备,常用的药液提升设备是计量泵和水射器。
1、重力投加
      利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处,利用水泵叶轮混合。
2、压力投加
      利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中,适用于将药剂投加到压力水管中,或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。
3、水泵投加
      水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中,有直接采用计量泵和采用耐酸从而起增强作用。
      聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1%~0.5%的稀释溶液备用,配制好的溶液zui好不要存放太长时间才用,这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01~0.05的溶液,原因就是可以更有肋于絮凝剂在悬浮体系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果。
聚丙烯酰胺使用方法及注意事项: 

     聚丙烯酰胺作为净水助凝剂,必须充分搅拌溶解后才能投加使用。否则不能发挥其应有的高效助凝效果,还会造成投加系统堵塞、封闭滤池表面、破坏滤池效率、大大缩短滤池的反冲洗周期等不良后果。溶解时搅拌速度应控制在400~1000r/min,溶解搅拌时间1h左右为宜。低温季节水温低、难溶解,用热水可缩短溶解时间,但水温不能超过60℃。
1.配成0.2%浓度的水溶液以实用中性不含盐的水为宜。
2.因本产品适用的水体PH值范围比较广泛,一般投加量为0.1-10ppm(0.1-10mg/L)。
3.充分溶解。要求溶解时将水体充分搅拌起来后再缓慢、均匀加入药粉,防止出现大块絮团和鱼眼现象而引起的阻塞管道和泵。
4.搅拌速度一般为200转/分钟为宜,时间不少于60分钟,适当提高水温20-30摄氏度,可加速溶解。药液最高温度应小于60度。
5.确定zui佳加药量。使用前先通过实验确定zui佳用量。因用量过低,不起作用,用量过高,反而起反作用,超过一定浓度时,PAM不但不絮凝,反而分散稳定使用。
6.本品应储存在阴凉、干燥的地方,防止受潮。
7.工作场地要经常用水冲洗,保持清洁。因其粘度大,散落地下的PAM遇水地面光滑,防止操作人员滑跌引发安全事故。
8.本产品内衬塑料袋,外层用塑料复膜编织袋,每袋25Kg。
运输储存事项:本品无毒,注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。 

                      




阴离子聚丙烯酰胺-APAM
阳离子聚丙烯酰胺-CPAM
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