兩性離子聚丙烯胺是由乙烯酰胺是和乙烯基陽離子單體丙烯酰胺單體，水解共聚而成。分子鏈上既有陽電荷，又有陰電荷的兩性離子不規(guī)則聚合物。
簡介
兩性離子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基陽離子單體丙烯酰胺單體，水解共聚而成。經(jīng)紅外線光譜分析，該產(chǎn)品鏈結(jié)上不但有丙烯酰胺水解后的“羧基陰電荷，而且還有乙烯基陽電荷。因此，構(gòu)成了分子鏈上既有陽電荷，又有陰電荷的兩性離子不規(guī)則聚合物。兩性離子型絕非陰離子型、陽離子型的混合。
用量分析
1、用于污泥脫水時，建議配比濃度0.2%，攪拌時間50分鐘投加使用。
2、實驗時，取100ml廢水，用注射器緩慢滴加聚丙烯酰胺溶液，每次約0.5ml，根據(jù)根據(jù)生成的礬花大小及絮體緊密程度、上清液清澈度、沉降速度、投加量等來確定最合適的藥劑。
3、適用于制藥廠、皮革廠、印染污泥、化工污泥、造紙廠、污水處理廠等，噸廢水添加干粉量為10-20g。
主要用途
1、調(diào)剖堵水劑，經(jīng)過油田試驗，這種新型兩性離子調(diào)剖堵水劑的性能要高過其它單一離子特性的調(diào)剖堵水劑。
2、最新型的水處理劑，在很多場合處理污水和上水時，陰離子聚丙烯酰胺和陽離子聚丙烯配合使用要比單獨使用一種離子型聚丙烯酰胺產(chǎn)生非常顯著和協(xié)同效應(yīng)，聚丙烯酰胺，對降低表面張力的能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同條件下陽離子或陰離子單獨存在的能力，為達到降低表面張力的要求，需要同時使用陰離子和陽離子聚丙烯酰胺，便兩者如使用不當(dāng)，會產(chǎn)生白色沉淀物，失去使用效果。而PAM具有兩性離子的特性，它可以完成陰離子、陽離子的配合協(xié)同作用，面沒有任何沉淀物的產(chǎn)生，特別是對水質(zhì)情況比較復(fù)雜或水的性質(zhì)經(jīng)常變化的，使用PAM作為處理絮凝劑更為方便，效果更好。
3、污泥脫水劑，由于城市污水排放的性質(zhì)越來越復(fù)雜，因此污水處理中對污泥脫水劑的要求越來越高，單一的陽離子PAM對有些污泥脫水已有些不太適應(yīng)，因此我公司針對這一種情況開發(fā)了聚丙烯酰胺這種兩性離子的污泥脫水劑，經(jīng)過對各種污泥進行脫水試驗和使用，均優(yōu)于單一離子特性的聚丙烯酰胺。特別是對煉油廠和化工廠的污泥使用兩性離子聚丙烯酰胺進行污漲脫水，其效果更為突出。4)在造紙工業(yè)中，作為造紙化學(xué)品，其效果更是單一特性的PAM不能比的，特別是在助留、助濾方面能提高網(wǎng)下濾水速度，減少纖維填料流失，對濕部系統(tǒng)有較好的作用，對成紙平滑度，強度及兩面差有促進和補償作用。
4、兩性離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品形態(tài):兩性離子聚丙烯酰胺（ACPAM）外觀為白色粉粒。陽離子聚丙烯酰胺適用高速離心機、帶式壓濾機、板框壓濾機等專用污泥脫水機械，具有形成絮團速度快，絮團粗大，耐擠壓和剪切、成團性好，易與濾布剝離等特點。所以脫水率高，濾餅含液低，用量少，能大大降低用戶使用成本。也能用于鹽酸、中濃度硫酸等液體，分離凈化其中所含的懸濁性物質(zhì)。因此該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于城市污水處理廠、啤酒廠、食品廠、制革廠、造紙廠、石油化工廠、油田、冶金、化學(xué)工業(yè)和化妝品等污泥脫水處理上。
聚丙烯酰胺PAM分為：陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺和兩性聚丙烯酰胺型四種類型，都可應(yīng)用于污水處理行業(yè)。
技術(shù)參數(shù)
陽離子度:5-60%
陰離子度:0-10%
原理
陽離子聚丙烯酰胺，陽離子聚丙烯酰胺在酸性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性，它通常會比陰離子或非離子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄潔污水的性能主要是通過電荷中和作用而獲得。這類絮凝劑的功能主要是絮凝帶負(fù)的電荷，具有除濁、脫色功能。在酒精廠、味精廠、制糖廠、肉制品廠、飲料廠、印染廠的等廢水處理中用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子聚丙烯酰胺，非離子聚丙烯酰胺或陰離子聚丙烯酰胺。
產(chǎn)品應(yīng)用：主要用作絮凝劑：對于懸浮顆粒，較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水PH值為中性或堿性的污水，由于陰離子聚丙烯酰胺分子鏈中含有一定量極性基能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋形成大的絮凝物。因此它加速懸浮液中的粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液的澄清，促進過濾等效果。該產(chǎn)品廣泛用于化學(xué)工業(yè)廢水、廢液的處理，市政污水處理。自來水工業(yè)、高濁度水的凈化、沉清、洗煤、選礦、冶金、鋼鐵工業(yè)、鋅、鋁加工業(yè)、電子工業(yè)等水處理。
用于石油工業(yè)、采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運用。用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。用于造紙工業(yè)、一是提高填料、顏料等存留率。以降低原材料的流失和對環(huán)境的污染；二是提高紙張的強度（包括干強度和濕強度），另外，使用聚丙烯酰胺還可以提高紙抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能，還兩性離子PAM因分子內(nèi)含陽離子基和陰離子基，它具備了一般陽離子絮凝劑的使用特點外，表現(xiàn)了更優(yōu)異的性能。
用于食品及茶葉包裝紙中、其他行業(yè)，食品行業(yè)，用于甘蔗糖、甜菜糖生產(chǎn)中蔗汁澄清及果露磷浮法提取。酶制劑發(fā)酵液絮凝澄清工業(yè)，還用于飼料蛋白的回收、質(zhì)量穩(wěn)定、性能好，回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、產(chǎn)蛋無不良影響，合成樹脂涂料，土建灌漿材料堵水，建材工業(yè)、提高水泥質(zhì)量、建筑業(yè)膠粘劑，填縫修復(fù)及堵水劑，土壤改良、電鍍工業(yè)、印染工業(yè)等。無機鹽效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍，因為這類廢水普遍帶有陰電荷。目前使用水溶性偶氮引發(fā)劑AIBA等，已能將其分子量提高到千萬以上。
產(chǎn)品特點
兩性離子PAM因分子內(nèi)含陽離子基和陰離子基，它具備了一般陽離子絮凝劑的使用特點外，表現(xiàn)了更優(yōu)異的性能。此類絮凝劑可在大范圍的PH值內(nèi)使用，具有更高的濾水量，較底的濾餅含水率，也可用于強酸浸提礦石或從含金屬的酸性催化劑中回收有價值的金屬。兩性離子型絕非陰離子型、陽離子型的混合。如果把陽離子聚丙烯酰胺與陰離子聚丙烯酰胺配合使用則會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。所以兩性離子產(chǎn)品最為理想。
技術(shù)流程
聚丙烯酰胺沉淀的技術(shù)流程
沉淀是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時生成了不溶于反應(yīng)物所在溶液的物質(zhì)。從字意上理解就是在重力作用下沉淀去除。污水中的懸浮物質(zhì)，可以這是一種物理過程，簡便易行，效果良好，是污水處理的重要技術(shù)之一。
根據(jù)懸浮物質(zhì)的性質(zhì)、濃度及絮聚丙烯酰胺凝性能，沉淀可以分為：自然沉淀，絮凝沉淀，區(qū)域沉淀。域沉淀的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。
二沉池污泥斗中的聚丙烯酰胺濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，沉淀過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進行沉淀，顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個沉淀過程中，顆粒的物理性質(zhì)，如形狀，大小及比重等不發(fā)生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。聚丙烯酰胺
廢水中懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉淀過程中，固體顆粒不改變形狀，也不互相粘合，各自獨立地完成沉淀過程。（沉砂池和初沉池的初期沉淀）壓縮沉淀發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中，由于懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團塊結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮聚丙烯酰胺沉淀。
絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過程。在水中投加聚合氯化鋁后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質(zhì)量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決于沉淀速度，而且與沉淀深度有關(guān)。地面水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉淀過程中都會出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象。
加藥方式
藥劑的投加方式
藥劑的投加采用重力投加和壓力投加，無論哪種投加方式，由溶解池到溶液池，到藥液投加點，均應(yīng)設(shè)置藥液提升設(shè)備，常用的藥液提升設(shè)備是計量泵和水射器。
1.重力投加
利用重力將藥劑投加在水泵吸水管內(nèi)或者吸水井的吸水喇叭口處，利用水泵葉輪混合。
2.壓力投加
利用水泵或者水射器將藥劑投加到原水管中，適用于將藥劑投加到壓力水管中，或者需要投加到標(biāo)高較高、距離較遠(yuǎn)的凈水構(gòu)筑物內(nèi)。
3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升藥液到壓力管中，有直接采用計量泵和采用耐酸從而起增強作用。
聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %～0.5%的稀釋溶液備用，配制好的溶液最好不要存放太長時間才用，這個濃度范圍的溶液在使用之前還需要近一步稀釋成0.01～0.05的溶液，原因就是可以更有肋于絮凝劑在懸浮體系中的分散，可以降低用量，而且可以取得更好的絮凝效果。
應(yīng)用領(lǐng)域
兩性離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品特性及應(yīng)用領(lǐng)域
1)用于污泥脫水根據(jù)污泥性質(zhì)可選用本產(chǎn)品的相應(yīng)型號，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水，脫水時，產(chǎn)生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。
2)用于生活污水和有機廢水的處理，本產(chǎn)品在配性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉淀，澄清很有效。如生產(chǎn)糧食乙醇廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，制糖廢水，有機含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無機鹽類效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。
3)用于以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機絮凝劑復(fù)合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。
4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。
5)用于油田助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。
6)用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
總體來說，兩性離子聚丙烯酰胺廣泛應(yīng)用于城市污水處理廠、啤酒廠、食品廠、制革廠、造紙廠、石油化工廠、油田、冶金、化學(xué)工業(yè)和化妝品等污泥脫水領(lǐng)域。
生產(chǎn)方法
方法一：
選用陰離子單體、陽離子單體和丙烯酰胺非離子單體通過聚合反應(yīng)合成三元共聚物。
該方法的優(yōu)點是聚合物所具有的陽離子度和陰離子度控制準(zhǔn)確，并且可以合成陽離子度較高的產(chǎn)品，但需對單體反應(yīng)活性的選擇要求較高，否則難以制備出相對分子質(zhì)量較高的產(chǎn)品。
方法二：
直接選用聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺產(chǎn)品進行陽離子化改性，如通過Mannich反應(yīng)在丙烯酰胺單元上引人陽離子基團。
該方法的優(yōu)點是制備工藝簡單，成本低，產(chǎn)品的相對分子質(zhì)量高，但產(chǎn)品的陽離子化程度難以提高，聚合物的陰、陽離子度控制不準(zhǔn)確。為了獲得在聚合物性能上達到某一特殊用途的復(fù)合離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品，通常選用前者。
使用原則
聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則：
1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。
2、溶解顆粒狀聚合物的水應(yīng)該是干凈（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。
3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%—0.3%，即1升水中加1g—3g聚合物粉劑。
參考資料 >