聚丙烯酰胺的主要用途

   聚丙烯酰胺(PAM)分子量高(l03—103),水溶性好,可調(diào)節(jié)分子量并可以引進(jìn)各種離子基團(tuán)以得到特定的性能.低分子量時(shí)是分散材料的有效增稠劑或穩(wěn)定劑,高分子量時(shí)則是重要的絮凝劑.它可以制作出親水而水不溶性的凝膠.它對(duì)許多固體表面和溶解物質(zhì)有良好的粘附力.由于這些性能,PAM因而能廣泛應(yīng)用于絮凝,增稠,減阻,凝膠,粘結(jié),阻垢等領(lǐng)域.自從60年代起,非離子,陰離于,陽離子和兩性丙烯酰胺聚合物的工業(yè)應(yīng)用一直穩(wěn)定增長,這是因?yàn)樗鼈兙哂歇?dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì).現(xiàn)已廣泛用于污水及飲用水處理,造紙,石油開采,礦冶,建材,紡織等行業(yè),以及用于提高石油采收率和用作吸水性樹脂

1.水處理

    我國是一個(gè)水資源相當(dāng)貧乏的地區(qū),平均年水資源總量2.8萬億m3,居世界第六位,但人均占有量只為2710m3,相當(dāng)于世界人均占有量的1/4,居世界第88位.1992年6月,聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過的“21世紀(jì)議程”提出了可持續(xù)發(fā)展這一人類共同的發(fā)展戰(zhàn)略.在這一戰(zhàn)略中,環(huán)境保護(hù)是保證可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),而保護(hù)水源,控制和治理水污染則是環(huán)境保護(hù)的重要環(huán)節(jié).因而 PAM在水處理方面的應(yīng)用具有特別重要的意義.

    聚丙烯酰胺(PAM)的酰胺基(—CONH2)可與許多物質(zhì)親和,吸附形成氫鍵.高分子量PAM在被吸附的粒子間形成"橋聯(lián)",使數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)粒子連接在一起,生成絮團(tuán),加速粒子下沉.這使它成為理想的絮凝劑.PAM絮凝劑主要用來處理上水和各種廢水.與傳統(tǒng)無機(jī)絮凝劑相比較的優(yōu)點(diǎn)在于:品種多,能適應(yīng)多種條件,劑量小,效率高,生成的泥渣少,后處理容易.

    聚丙烯酰胺是目前世界上應(yīng)用廣,效能高的高分子有機(jī)合成絮凝劑,也是我國目前使用多的絮凝劑.聚丙烯酰胺主要以兩種形式的商品出售,一種是粉狀的,一種是膠體.膠體不易運(yùn)輸,使用也不方便,常用的是粉狀產(chǎn)品.聚丙烯酰胺又有陽離子,陰離子及非離子幾種類型,適用于不同的用途及不同的絮凝對(duì)象.

    在應(yīng)用聚丙烯酰胺之前,都是先將它配成水溶液.一般是將粉狀聚丙烯酰胺緩慢地,小批量地倒進(jìn)攪拌著的冷水中,攪拌的速度不宜太快,以免過度的剪切引起聚合物分子斷裂.攪拌只是為了保證聚丙烯酰胺固體立即分散不致粘結(jié)成團(tuán).聚合物加入的速度也應(yīng)隨著溶液粘度的增大而降低.稍稍提高溫度可以稍微增加溶解速度,但溫度不宜超過60℃.高分子量的聚丙烯酰胺的溶液高濃度為0.5%,而較低分子量的聚丙烯酰胺,其溶液濃度則可配制為1%或稍高一點(diǎn).在絮凝處理中,溶液還要再稀釋到0.02%以下.配制成聚丙烯酰胺溶液后不宜過長時(shí)間地存放,以免變質(zhì).

    處理飲用水的 PAM有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),殘余單體含量在0.05%以下,用量在2×10-6以下;用以處理食品工業(yè)用水如洗菜洗水果的水,或用于食品用包裝紙等方面時(shí),也必須有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)專門機(jī)關(guān)批準(zhǔn)和保證.

    非離于性PAM類絮凝劑由于不帶離子型官能團(tuán),因此,與陰離子型PAM類絮凝劑相比具有以下特點(diǎn):絮凝性能受廢水pH值和鹽類波動(dòng)的影響小;在中性或堿性條件下,其絮凝效果(沉降速度)不如陰離子型,但在酸性的條件下卻優(yōu)于陰離子型;絮體強(qiáng)度比陰離子型高分子絮凝劑的強(qiáng).

    陽離子型 PAM的分子量通常比陰離子型或非離子型的聚合物低,其澄清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)電荷的膠體,具有除濁,脫色等功能,適用于有機(jī)膠體含量高的廢水,例如染色,造紙,紙漿,食品,水產(chǎn)品加工與發(fā)酵等工業(yè)廢水,以及城市下水處理工藝中的污泥脫水等.城市與工業(yè)污水常用活性污泥法處理,生化污泥常常是親水性很強(qiáng)的膠體,所含水極難脫去,若采用陽離于型PAM類絮凝劑,能收到良好的脫水效果.

    陰離子型 PAM絮凝劑適用于粒子表面帶正電荷的漿體,和陽離子型PAM類絮凝劑相比;陰離子型PAM類絮凝劑分子量較高,而且,由于同一個(gè)分子內(nèi)離子型基團(tuán)間相互排斥,在水中的分子伸展度比較大,因而具有良好的粒子絮體化性能.它們可有效地用于礦物懸浮液的沉降分離.當(dāng)所處理的水是pH為中性到堿性的含無機(jī)質(zhì)多的懸浮液時(shí)是適用的.例如,在氧化鎂熔煉,鋅的冶煉,磷酸等生產(chǎn)工藝中,可作為沉降促進(jìn)劑.在水處理中,除可用于煉鐵高爐,鋁加工,造紙,河砂礫洗滌等的廢水處理外,還應(yīng)用在城市下水的一級(jí)處理中.

    聚丙烯酸鈉對(duì)帶負(fù)電荷的懸浮粒于是不適用的,而對(duì)金屬氫氧化物之類帶正電荷的懸浮粒子卻表現(xiàn)良好的絮凝性能.如氧化鋁生產(chǎn)中紅泥分離,液體燒堿生產(chǎn)等方面都得到應(yīng)用.另一方面,聚丙烯酸鈉還作為食品添加劑而得到重視.還可用于食品,水產(chǎn)品加工等含有蛋白質(zhì),酪蛋白的廢水處理.

    PAM類絮凝劑能適應(yīng)多種絮凝對(duì)象,對(duì)某些情況有特殊的價(jià)值,應(yīng)用中使用效果與選型,劑量和絮凝工藝有關(guān).例如某鋼廠收塵污水的絮凝澄清,原先使用陰離子度20%—30%的 PAM,單耗高達(dá)2.58/m3污水,而溢流濁度在300× l0-6以上.改用我廠生產(chǎn)的陰離子度高的PAM,單耗僅 0.28/m3,而溢流濁度50×10-6以下.一般PAM分子量越高,單耗越低.如某酸浸鈾礦漿,用分子量 1100萬的 PAM,單耗30g/t礦,沉降速度為1.5mm/s,若用分子量300萬同類型 PAM,要達(dá)到同樣的沉降速度,單耗達(dá)80g/t礦.

    聚丙烯酰胺可用于處理電廠用水.在電廠用水處理中,首先要對(duì)原水(如河水)進(jìn)行澄清處理.常用的化學(xué)方法就是將聚丙烯酰胺和無機(jī)凝聚劑(如石灰,硫酸鋁,聚合鋁)配合使用.因?yàn)?如果單用無機(jī)凝聚劑,需要高濃度才有效,合用聚丙烯酰胺后,無機(jī)凝聚劑用量可大大下降.這就可以避免無機(jī)凝聚劑由于用量大而容易在冷卻塔等的換熱表面上沉積出來,加速設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢.例如,把石灰,三氯化鐵和聚丙烯酰胺一起使用時(shí),水澄清能力會(huì)大大提高.

    在工業(yè)用水處理中,低分子量的聚丙烯酰胺還可用作冷卻水的阻垢劑.低分子量(104)陰離子型PAM能阻止鹽類晶體析出和成長,使固體顆粒懸浮而不致沉積,對(duì)鍋爐,冷卻塔及熱交換器能起到阻垢作用.例如37.5份分子量在 100萬以下的聚丙烯酰胺和50份三聚磷酸鈉組成的阻垢劑配方,可使嚴(yán)重結(jié)垢的換熱器表面變?yōu)榛�本上不結(jié)垢.

    工業(yè)用水除需絮凝懸濁物外常有更多的要求,因此,應(yīng)把PAM類高分子絮凝劑與無機(jī)類絮凝劑和一些其他添加劑,如阻垢劑,殺菌滅藻劑等配合使用.

    隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,對(duì)水處理過程產(chǎn)生的污水和污泥的處置,越來越引起人們的重視.

    由于我國水污染嚴(yán)重,全國七大水系中近一半河段受不同程度污染.湖泊,水庫富營養(yǎng)化嚴(yán)重,且以太湖,巢湖,滇池為嚴(yán)重.流經(jīng)城市的河段超過三類標(biāo)準(zhǔn)而不適用于生活用水的達(dá)78%,50%以上的城市地下水也受到不同程度的污染.《中國跨世紀(jì)綠色工程規(guī)劃》期完成后,七大流域新增城市集中式污水處理能力1799萬 t/d,每年削減化學(xué)需氧量(COD)337萬t,三大湖泊新增城市集中式污水處理能力104萬t/d,每年削減COD29萬t;總氮2.93萬t,總磷3200t,重點(diǎn)沿海城市新增集中式污水處理能力104萬 t/d,每年削減COD30萬 t左右. 在污水處理方面,90年代初,我國制定了到2000年使城市污水處理率達(dá)20%—30%,工業(yè)廢水處理率達(dá)84%,城市排污設(shè)施普及率達(dá)70%的水污染控制總體規(guī)劃目標(biāo).據(jù)1996年統(tǒng)計(jì),全國現(xiàn)有主要污水處理廠149座,其中一級(jí)污水處理廠約占30%,二級(jí)污水處理廠約占70%,預(yù)計(jì)到2000年我國城市污水年排放量將達(dá)383億 m3以上.我國將努力增加排水網(wǎng)普及率和污水的凈化處理能力.

    市政污水處理廠和工業(yè)廢水處理廠的污水都需用 PAM等絮凝劑進(jìn)行絮凝澄清凈化處理.一般一座二級(jí)污水處理廠,產(chǎn)生的污泥量約占處理污水量的0.5%—1.0%(體積).所產(chǎn)生的污泥需要脫水,以產(chǎn)生清凈的濾水和高固含量的濾餅,并減少廢物污泥的重量和體積,來提高焚化和制作肥料的效力.許多污水處理廠用壓濾機(jī)以提高脫水率.這些污泥親水性很強(qiáng),帶負(fù)電荷,很難脫水.在機(jī)械脫水前必須用丙烯酰胺聚合物進(jìn)行有效的預(yù)處理,以改善污泥性能;提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力.污泥脫水所用 PAM越來越傾向于使用陽離子產(chǎn)品,特別是丙烯酰胺與丙烯羥基乙烷三甲胺氯化物的共聚物.陰離子聚丙烯酰胺也廣泛使用,單獨(dú)用或與陽離子聚合物聯(lián)合使用.

2,造紙

    PAM在造紙工業(yè)中主要應(yīng)用在兩方面,一是提高填料,顏料等的存留率以降低原材料的流失和對(duì)環(huán)境的污染;二是提高紙張的強(qiáng)度(包括干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度).另外,使用 PAM還可以提高紙的抗撕性和多孔性,以改進(jìn)視覺和印刷性能.我國隨著造紙工業(yè)的發(fā)展,PAM用量也將增加.

    在紙料中加入 PAM,能提高細(xì)小纖維和填料粒子在網(wǎng)上留著率,加速紙料的脫水.PAM的作用機(jī)理是漿料中的顆粒靠電中和或架橋而絮凝,得以在濾布上保留下來.絮塊的形成也能使?jié){料中的水更易濾出,減少了纖維在白水中流失量,減少環(huán)境污染,又有利于提高過濾和沉淀等設(shè)備的效率.一般用作助留,助濾作用的 PAM多為陽離子型,如丙烯酰胺與二烷氨基烷基酯生成的共聚物,其他陽離子單體有丙烯酸二甲胺基乙酯氯化氨(DMCL)等.近來認(rèn)為非離子和兩性離子PAM也很有用.

    使用 PAM還可以促進(jìn)上膠,提高紙的表面性質(zhì)(如孔隙,光學(xué)性,印刷性等).PAM用作長纖維紙的懸浮分散劑,可促進(jìn)長纖維在抄紙時(shí)的分散,增加紙漿液的穩(wěn)定性及填料和顏料的粘結(jié)性.在紙漿和造紙工業(yè),用 AM共聚物可改進(jìn)紙的印刷性能.這是由于會(huì)在紙漿中保留較多的填充劑,主要是高嶺土,從而改進(jìn)紙張表面結(jié)構(gòu).在pH=6—9時(shí),使用 HPAM會(huì)使高嶺土的滯留量增加30%—35%.除了 HPAM,還有 AM—乙烯和 AM—氯乙烯共聚物以及 AM—吡咯烷酮共聚物也可用來改善紙張表層的性質(zhì).

    PAM加入紙漿內(nèi)可提高紙的濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度,耐破度,耐折性等),AM—乙烯胺共聚物不僅可以改善紙張表層的性質(zhì),而且可以增強(qiáng)紙張的拉伸性能.提高強(qiáng)度是靠 AM共聚物中胺基的作用,對(duì)于潮濕狀態(tài)的紙張尤其是這樣(提高1000%和更高).用 AM共聚物增強(qiáng)紙張強(qiáng)度是由于添加的高分子同紙漿中含有的 Cr3+,Cu2+離子之間形成絡(luò)合物.

    在造紙工業(yè)中,PAM有多種用途,平均分子量為1000—l0000的作為分散劑,可改善紙頁的均勻度.

3采油

    高分子PAM不僅是一種絮凝劑,又因?yàn)樗�溶液的粘度很�?也是一種極其優(yōu)良的增稠劑.PAM因有增稠,絮凝和對(duì)流變性的調(diào)節(jié)等作用,在油田石油開采中可作多種用途的添加劑,如用作鉆井液,壓裂液,及聚合物驅(qū)油以提高石油采收率(EOR).在石油開采中,應(yīng)用關(guān)鍵在于結(jié)合使用的條件和要求,合理設(shè)計(jì)并選用其組成結(jié)構(gòu),如分子形態(tài),分子量,離子度等,以及正確的施工工藝.

3.1 PAM用作鉆井液添加劑

    鉆井液在石油開采中用作鉆井泥漿性能調(diào)整劑.PAM的作用是調(diào)節(jié)鉆井液的流變性,攜帶巖屑,潤滑鉆頭,有利鉆進(jìn).此外,還可大大減少卡鉆事故,減輕設(shè)備磨損,并能防止發(fā)生井漏和坍塌,使井徑規(guī)則.在這方面經(jīng)常使用的是部分水解聚丙烯酰胺,它由 PAM或聚丙烯腈水解而得.

3.2 PAM用作聚合物驅(qū)油

    在提高石油采收率的諸方法中,聚合物驅(qū)油技術(shù)占有重要地位.聚合物的作用是調(diào)節(jié)注入水的流變性,增加驅(qū)動(dòng)液的粘度,改善水驅(qū)波及效率,降低地層中水相滲透率,使水與油能勻速地向前流動(dòng).

聚合物驅(qū)油是通過在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰胺,來增加注入水的粘度,改善油水流度比.由于油層對(duì)聚丙烯酰胺分子的吸附,捕集作用,而降低了高,中滲透層或高,中水淹層的滲透性,增加了注入水的滲流阻力,使低滲透層或低而未水淹層的吸水量增加,擴(kuò)大了注入水在油層平面上的波及范圍和油層縱向上的水淹厚度,從而擴(kuò)大水淹體積,將水驅(qū)時(shí)未動(dòng)用的原油驅(qū)替出來,達(dá)到提高原油采收率的目的.

    聚合物驅(qū)油提高石油采收率的概念和技術(shù)方法從提出到初步形成經(jīng)歷了約15年時(shí)間(1949一1964).1964年美國開始了聚合物驅(qū)油的現(xiàn)場試驗(yàn)和工業(yè)規(guī)模的使用試驗(yàn).美國國家石油與能源研究中心(NIPER)認(rèn)為:終采收率ET決定于驅(qū)油效率Ed,波及效率Es和經(jīng)濟(jì)因素Ee,ET=Ed×Es×Ee.聚合物的主要貢獻(xiàn)是提高驅(qū)替工作液的粘度,降低油水流度比及調(diào)整滲透率剖面,通過提高波及效率而提高終采收率.Phillips石油公司對(duì)聚合物的作用作了進(jìn)一步說明:①高分子使水相粘度增高,有些聚合物流經(jīng)孔隙介質(zhì)后尚可降低水相的相對(duì)滲透率;②降低水油流度比,水油流度比的降低可減少指進(jìn)現(xiàn)象;③水相粘度增高和水相的相對(duì)滲透率下降使以后注人的流體可轉(zhuǎn)入未波及的條帶,從而提高波及系數(shù).

    我國“七五”期間大慶和大港油田的兩個(gè)現(xiàn)場試驗(yàn)均取得了令人振奮的良好結(jié)果.大慶油田開發(fā)試驗(yàn)表明:該工藝可大幅度提高采收率,增加原油產(chǎn)量.平均每注人 lt聚合物,可增產(chǎn)原油150t以上,提高采收率 10%.研究工作表明該項(xiàng)技術(shù)在我國有良好的應(yīng)用前景.預(yù)計(jì)在今后高分子驅(qū)及利用高分子等化學(xué)劑的復(fù)合驅(qū)在我國將有更大的發(fā)展.

3.3 PAM用作堵水劑

    在油田生產(chǎn)過程中,由于地層的非均質(zhì)性,常產(chǎn)生水浸問題,需要進(jìn)行堵水.其實(shí)質(zhì)是改變水在地層中的滲透狀態(tài),以達(dá)到減少油田產(chǎn)水,保持地層能量,提高終采收率的目的.PAM類化學(xué)堵水劑對(duì)油和水的滲透能力的作用具有選擇性,對(duì)油的滲透性降低少,對(duì)水的滲透性降低多.使用時(shí)可不交聯(lián)使用,也可與鋁鹽,鉻鹽,鋯鹽等交聯(lián)生成凝膠使用,還可增加某些樹脂以形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)使之具有更高耐溫性.如采用 W/O型PAM膠乳和改性氨基樹脂經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)可以形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)堵水劑,已在油田堵水中應(yīng)用,并取得了明顯的效果.采用 PAM還可調(diào)整地層內(nèi)吸水剖面及封堵大孔道,實(shí)踐中已見到良好效果.

3.4 PAM用作壓裂液添加劑

    壓裂工藝是油田開發(fā)致密層的重要增產(chǎn)措施,其作用是開通巖石的通道,讓油流過.亞甲基聚丙烯酰胺交聯(lián)而成的壓裂液,由于具有高粘度,低摩阻,良好的懸砂能力以及配制方便和成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用.

4,礦冶

    采礦過程中通常使用大量的水,后常須從水或水溶液中分離有用固體礦物,并將廢水凈化回收使用.應(yīng)用 PAM絮凝劑,可促使有用的固體物質(zhì)很快的下沉,促進(jìn)液體的澄清和泥餅的脫水,從而可提高生產(chǎn)效率,減少尾礦流失和水消耗,降低設(shè)備投資和加工成本,并減少環(huán)境污染.

    鈾礦提取是 PAM早的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一.鈾礦是通過用酸或磺酸鹽溶液浸濾其礦石來提取的.在酸浸液過濾時(shí),用 PAM處理可提高增稠和過濾速率.在提取鈾的濃縮和過濾過程中,添加 PAM進(jìn)行處理非常有效.PAM還可有效地應(yīng)用于處理鉀堿礦的礦泥,使之分出澄清的鹽水.在拜爾(Bayer)法提煉鋁礦石中,可用 PAM由熱苛性鈉水溶液中分離不溶性氧化鐵(紅泥).

    PAM可用于煤炭工業(yè)的洗煤過程.用于處理煤泥水,既能回收大量煤泥,又能防止黑水污染,并可使煤礦實(shí)現(xiàn)用水循環(huán),節(jié)約用水.浮選精煤時(shí)在過濾前加 PAM,可以增加過濾速度和濾餅重量,從而提高生產(chǎn)能力.

    在冶金行業(yè)中,PAM可用于如轉(zhuǎn)爐除塵污水處理,軋鋼污水處理,高爐煤氣洗滌水處理,礦山粘土采石廢水處理,鋁加工廢水處理等.PAM在改進(jìn)水質(zhì)和水的重復(fù)應(yīng)用中發(fā)揮獨(dú)特的作用.

5,凝膠

    在近15—20年內(nèi),AM共聚物已廣泛用作凝膠滲透色譜儀中的吸附劑.交聯(lián)的 AM共聚物凝膠已證明優(yōu)于流行的葡聚糖凝膠.它生物穩(wěn)定性高,不易長細(xì)菌,不會(huì)在離子力作用下嚴(yán)重收縮.美國 Biorad實(shí)驗(yàn)室已商業(yè)化生產(chǎn)了各種孔隙度的 PAM凝膠.

    PAM水凝膠的特點(diǎn)之一是,它在水中的溶脹性在某一臨界溫度隨溫度的微小變化發(fā)生激劇的突變,體積變化可達(dá)幾十至幾百倍.這一性質(zhì)可應(yīng)用于某些水溶液的提濃,而免除使用高溫.這對(duì)于一些有機(jī)物質(zhì)或生物物質(zhì)的提取很有價(jià)值.除可用來分離保持生物活性的物質(zhì)外,PAM水凝膠還可用于藥物的控制釋放和酶的包埋,蛋白質(zhì)電泳,人工器官材料,接觸眼鏡片,凝膠炸藥,電池的凝膠電解液,火箭燃料中使用的凝膠聯(lián)氨,色譜柱填料等.

6,其他應(yīng)用

    (l)食品加工PAM可用作制糖工業(yè)用化學(xué)助劑.此外可用于各種肉類,水果和蔬菜清洗水的凈化以及果酒和啤酒的澄清.

    制糖工業(yè)中,糖漿澄清處理必須使用性能良好的絮凝劑,絮凝劑的種類和配制使用方法都很重要.高分子聚丙烯酰胺(水解度為25%—30%)的產(chǎn)品更適合糖廠應(yīng)用.采用先進(jìn)的蔗汁澄清工藝,的聚丙烯酰胺絮凝劑,以便盡可能多的除去非糖分,從而提高清汁質(zhì)量.此外,還可用來減少煉糖設(shè)備中積垢的生成.

    (2)建材工業(yè)在建材工業(yè)中,可用來提高濕法水泥制造過程中沉降槽的生產(chǎn)能力和水泥的可濾性,改善窯料的均一性.可以改進(jìn)無機(jī)材料和木質(zhì)纖維為基礎(chǔ)的絕熱板中纖維和添加劑的留著率.可以加入清水墻帶子粘結(jié)水泥的復(fù)合配方中,以提高施工質(zhì)量.

    (3)建筑工業(yè)在建筑業(yè)中用作墻板(紙),石棉制品等的膠粘劑. PAM凝膠可用于建筑物的填縫,修復(fù)及堵漏.加有PAM的填縫水泥,在很寬的溫度和相對(duì)濕度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出極好的結(jié)合和粘著性.

    (4)土壤改良用于礦井,水池,水壩和地基的灌漿(通常是在應(yīng)用現(xiàn)場用 AM和一種交聯(lián)共聚單體共聚),可以固結(jié)土壤以提高其承重性能,向耕地土壤里加進(jìn)少量(表層土壤重量的10-3%—10-1%)的丙烯酰胺聚合物,可以大大提高土壤抗風(fēng)蝕和水浸性能,改善其分散性及透氣透水性,以提高農(nóng)作物產(chǎn)量.

    (5)電鍍工業(yè)在電鍍液中,添加PAM能使金屬沉淀勻化,使鍍層更加光亮.PAM可用作保護(hù)膠體,提高乳液穩(wěn)定性.

    (6)紡織,印染工業(yè)在紡織,印染工業(yè)中,PAM用作上漿劑,織物整理劑,還可在織物表面形成抗霉菌的保護(hù)層.可作聚酯,棉織品和其他纖維的經(jīng)紗上漿劑及棉織品的抗皺劑.配制漿料,以代替糧食制造的上漿料,可以節(jié)省大量糧食.利用其吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn),能減少紡細(xì)紗時(shí)的斷線率,提高合成纖維的親水性.用作涂料印花助劑時(shí),牢度大,鮮艷度高,還可用作勻染劑等.

    (7)流體輸送丙烯酰胺聚合物有前途的應(yīng)用之一是用來減少湍流的水力學(xué)阻力.這種作用有廣泛的應(yīng)用,如用于增大消防水槍噴水的覆蓋范圍;用于流體輸送中降低管路阻力;用來涂于船舶或潛水艇表面,可降低航行阻力,提高航運(yùn)速度;在煤的液體輸送中可改進(jìn)煤漿輸送條件,也可以用于懸濁水和乳濁液的高速抽吸.

    (8)用作吸水性樹脂高吸水性高分子是70年代中期發(fā)展起來的一種新型功能高分子材料,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活.這類聚合物中大部分是丙烯酸金屬鹽和丙烯酰胺或其他單體如2-丙烯酰胺2-甲基丙烷磺酸的交聯(lián)丙烯酸共聚物.這些凝膠有較高的強(qiáng)度,吸水量可達(dá)2000倍以上.用輕油為連續(xù)相,SPAN—60為懸浮穩(wěn)定劑,雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑,過硫酸鹽為主引發(fā)劑,用反相懸浮聚合法合成了丙烯酸鹽—丙烯酰胺共聚交聯(lián)型高吸水性高分子.產(chǎn)物呈微球狀,平均粒徑小于40um.產(chǎn)物的平均粒徑,吸水率受攪拌速度,懸浮穩(wěn)定劑用量,交聯(lián)劑用量等因素的影響.產(chǎn)物的吸水率約300倍.

    此外,PAM尚可用作金屬鑄造中的砂粘結(jié)劑,陶瓷工業(yè)中的暫粘劑,金屬的防銹保護(hù)膜,化肥結(jié)團(tuán)劑以及油墨,涂料,藥物,乳膠漆中的穩(wěn)定劑等.PAM可以用作無機(jī)顆粒肥料的保護(hù)層,讓殺菌劑和除莠劑附著在顆粒表面.還可以用作緩釋藥物的微膠囊包裝材料.

聚丙烯酰胺在 污水處理中的應(yīng)用工藝和流程

    曾幾何時(shí),廉價(jià)而又豐富的水資源,現(xiàn)在則因有限而作為貴重資源加以重新評(píng)價(jià).更為迫切的是,日益短缺的水資源正面臨著空前嚴(yán)重的水污染,已成為影響人類生存環(huán)境和未來發(fā)展的主要課題.開展廢水的重復(fù)利用(密閉系統(tǒng)),以及推進(jìn)開發(fā)從廢水中回收有用物質(zhì)的技術(shù)等,正在成為節(jié)省資源,節(jié)省能量的水處理和水利用的時(shí)代強(qiáng)烈要求.

    廢水中的雜質(zhì)可以分為溶解性物質(zhì)和分散懸浮的不溶解性物質(zhì).溶解和不溶解的定義是難以劃分的,但是,在供排水處理方面,一般把過濾后濾液中的物質(zhì)稱為溶解性物質(zhì),把殘留在濾料上的物質(zhì)稱為懸浮物質(zhì),而加以區(qū)別.此外,把分散懸浮的物質(zhì),也按其大小或比重的不同分為膠體,懸浮物質(zhì)(通常寫作SS)和粗大懸浮物等.

    廢水處理,就是把廢水系統(tǒng)中的有害雜質(zhì)和混濁性物質(zhì)分離出去,并作進(jìn)一步的處理.其中有物理處理方法,化學(xué)處理方法和生物處理方法.

    物理處理方法是不使用藥劑,而只利用機(jī)械力和物理能的處理方法,可分為篩分,沉淀,浮選和過濾等工序.化學(xué)處理方法是在只用物理方法處理困難時(shí),或者欲使沉淀,浮選,過濾等的單元操作進(jìn)一步提率時(shí),利用藥劑的作用加速處理物質(zhì)的分離或分解的方法.化學(xué)處理方法大致有以下分類:PH值調(diào)整,中和處理;凝聚處理;氧化還原處理;吸附處理;離子交換處理等.生物處理方法主要是為去除水中的有機(jī)物而使用的方法,是利用微生物的機(jī)能,分解BOD或COD成分而凈化的方法,主要用于排水處理和污泥處理上,大致可分為好氣性處理和厭氣性處理.在實(shí)際工作中,上述三種方法往往綜合應(yīng)用,有物化法(物理,化學(xué)法結(jié)合),生化法(生物,化學(xué)法結(jié)合)及三中方法的組合應(yīng)用.下圖表示有關(guān)污染物質(zhì)的種類及處理方法,及適宜的藥劑的一般組合.