产品概述:什么是聚丙烯酰胺?
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种线状水溶性高分子聚合物,作为高效絮凝剂在水处理领域发挥着至关重要的作用。它以其独特的分子结构和优异的絮凝性能,成为当今污水处理和污泥脱水过程中不可或缺的化学助剂。
作为“百业助剂”,PAM在水处理中的应用尤为突出,它能够通过电中和和吸附架桥作用,使水中的悬浮颗粒迅速凝聚并沉降,从而达到净化水质、分离污泥的目的。随着我国环保要求的不断提高,聚丙烯酰胺在污水处理领域的用量正快速增长。
基本理化特性
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分子量范围:300万-2500万,可根据需要生产不同分子量的产品
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结构特点:PAM分子链上带有大量活性酰胺基(-CONH₂),这些基团能与悬浮粒子吸附和架桥,产生极强的絮凝作用。按其离子特性可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四种类型 。
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物理性质:常温下为坚硬的玻璃态固体,产品有胶液、半透明珠粒和薄片等形态。密度为1.302g/cm³(23℃),热稳定性良好,软化温度210℃。能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体 。
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化学性质:PAM不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性、增稠性、降阻性、粘合性等特性。在适宜的低浓度下,PAM溶液可视为网状结构,链间机械缠结和氢键共同形成网状节点 。
生产工艺与技术发展
聚丙烯酰胺的生产分为两步:单体生产和聚合工艺。丙烯酰胺单体的生产以丙烯腈为原料,在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体。聚合工艺则以丙烯酰胺水溶液为原料,在引发剂作用下进行聚合反应,生成的聚丙烯酰胺胶块经切切割、造粒、干燥、粉碎后制得成品 。
国内PAM生产技术经历了盘式聚合、捏合机聚合到锥形釜聚合工艺的发展历程。目前普遍采用固定锥形釜聚合,振动流化床干燥技术。在工艺配方上,有前加碱共水解工艺和后加碱后水解工艺之分,引发剂则有无机引发剂、有机引发剂和无机-有机混合体系三种类型 。
近年来,微生物催化丙烯酰胺单体生产技术因其反应条件温和、转化率高、产品纯度高等优势,已成为国际先进生产技术,我国也已掌握此项技术并达到国际水平 。
应用范围与领域
水处理领域
PAM在水处理中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理三个方面。在原水处理中,PAM与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中,PAM可用于污泥脱水;在工业水处理中,主要用作配方药剂 。
采用PAM作为助凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。在污水处理中,使用PAM可以增加水回用循环的使用率,显著降低处理成本 。
污泥脱水处理
PAM在污泥脱水方面表现卓越,特别是阳离子型聚丙烯酰胺。根据污泥性质选用合适型号的PAM,能有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水,脱水时产生的絮团大、不粘滤布、压滤时不散,脱水效率高,可使泥饼含水率降至80%以下 。
对于带式压滤机,通常选择分子量适中的PAM产品,而离心式压滤机则需要分子量较高的产品,以确保絮团能够耐剪切 。
其他应用领域
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石油开采:用于钻井泥浆材料、提高采油率等,具有增粘、降滤失、流变调节等功能 。
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造纸工业:用作助留剂、助滤剂、增强剂等,提高纸张质量和生产效率 。
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纺织印染:作为上浆剂、整理剂,可生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层 。
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矿物加工:在采矿、洗煤领域作絮凝剂,促进固体物沉降,回收有用颗粒 。
市场价格与供需情况
近年来,我国聚丙烯酰胺产量整体有较大幅度提升。2021年,我国的聚丙烯酰胺产量达到了123万吨,基本实现供需平衡状态 。
从全球范围看,聚丙烯酰胺的最大应用领域是石油开采行业,约占44%,其次是水处理占33%,造纸工业占16% 。预计到2026年,全球聚丙烯酰胺市场规模将达到89亿美元,产品需求量将达400万吨 。
价格方面,聚丙烯酰胺因类型、分子量、离子度不同而有所差异,购买时需根据具体应用需求选择合适规格的产品。
使用注意事项
溶解与配制
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溶解方法:使用前先将固体颗粒溶解成0.1%-0.5%浓度的水溶液。溶解时应在搪瓷、镀锌、铝制或塑料桶内进行,不可在铁容器内配制和贮存 。
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溶解技巧:将产品均匀缓慢加入带搅拌的溶解器中,避免结块。建议搅拌器转速60-200转/分钟,避免长时间剧烈剪切导致聚合物降解 。
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溶液保存:PAM水溶液应现用现配,长时间放置性能会逐渐降低 。
安全注意事项
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PAM本身无毒,但产品中可能残留少量丙烯酰胺单体,因此应避免直接接触和吸入 。
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完全干燥的PAM是脆性白色固体,有吸湿性,储存时需注意防潮 。
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温度超过150℃时PAM易分解,需注意控制处理温度 。
选型建议
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工艺和设备要求:不同脱水设备(如带式压滤机、离心机)对PAM分子量有不同要求 。
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污泥性质:根据污泥的电荷特性选择合适离子类型的PAM 。
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分子量选择:分子量越高,絮团越紧密,用药越省,但并非分子量越高使用效果越好,需根据实际应用条件选择 。
运输与储存
PAM产品通常采用内衬塑料袋的编织袋包装,每袋净重25kg。胶体产品采用塑料桶或铁桶包装,每桶净重200kg。储运中应避免与酸、碱接触,防止阳光曝晒和高温,存放时间不宜过长 。
结语
聚丙烯酰胺作为一种高效絮凝剂,在污水和污泥处理中具有举足轻重的地位。随着环保要求的不断提高和技术的进步,PAM的应用前景将更加广阔。正确选择和使用PAM,不仅能提高污水处理效率,还能显著降低运行成本,实现环境效益与经济效益的双赢。
对于需要采购PAM的企业,建议先进行实验室选型试验,甚至上机运营试验,以确定最适合自身需求的PAM类型和用量,确保达到最佳处理效果 。
【注意】需要采购的或者有该化学品想找客户出售的,请先联系客服或我们留言。
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