五江牌國標(biāo)絮凝劑PAM聚丙烯酰胺的絮凝機(jī)理及使用性能

高分子水處理絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）又稱三號絮凝劑，是由丙烯酰胺單體聚合而成的有機(jī)高分子聚合物，無色無味、無臭、易溶于水，沒有腐蝕性，在常溫下相對比較穩(wěn)定，高溫、冰凍時易降解，并降低絮凝的效果，故其貯存與配制投加時，溫度應(yīng)控制在2℃～55℃時，絮凝效果為佳，否則會降低使用效果。
　　在分子結(jié)構(gòu)式中，丙烯酰胺單體分子量為71.08，n值為2～9×104，故分子量一般為1.5～6×106。
　　此產(chǎn)品按其純度來分，有粉劑和膠體兩種，粉劑產(chǎn)品為白色或微黃色顆?；蚍勰?，固含量一般在90%以上，膠體產(chǎn)品為無色或微黃色透膠體，固含量為8%～9%。
　　聚丙烯酰胺產(chǎn)品按其離子型來分，有陽離子型、陰離子型和非離子型3種，陽離子型一般都含有微量毒性，不適宜在給排水工程中使用，所以我們接觸到的水處理劑均屬陰離子型或非離子型。
絮凝機(jī)理是：
PAM具有極性酰胺基團(tuán)，酰胺基團(tuán)易于借氫鍵作用在泥沙顆粒表面吸附，另外，絮凝劑有很長的分子鏈，其長度有100 A°，但鏈的寬度只有1A°，很大數(shù)量級的長鏈在水中具有的吸附表面積，其絮凝作用好，還可利用長鏈在絮凝顆粒之間架橋，形成大顆粒絮凝體，加速沉降，水處理劑的絮凝機(jī)理有別于三氯化鐵、硫酸鋁、堿式氯化鋁等混凝劑的ξ電位凝聚概念，所以，它不能稱混凝劑，因其機(jī)量主要以吸附架橋為主，只能稱絮凝劑。
聚丙烯酰胺在NaOH等堿類作用下，極易起水解反應(yīng)，使部分生成聚丙烯酸鈉，丙烯酸鈉分子在水中不穩(wěn)定，被離解成RCOO-Na+，因此，水解體是酰胺和聚丙烯酸鈉的共聚物，由于RCOO-（羥基）的作用，使水解體成為陰離子聚丙烯酰胺高分子絮凝劑，而非水解的絮凝劑為非離子型高分子絮凝劑，從上述水解方程式看出，部分水解體產(chǎn)品具有一定的胺味，從這點就可以簡便區(qū)別產(chǎn)品是否水解，在部分水解后，使其性能從非離子型轉(zhuǎn)變?yōu)殛庪x子型，在RCCO-（羥基）基團(tuán)的離子靜電斥力作用下，使酰胺主鏈上呈卷曲狀的分子鏈展開拉長，增加其吸附面積，提高架橋能力，所以部分水解體的絮凝效果要優(yōu)于非離子型。
　　處理高濁度水的酰胺，一般都應(yīng)采用部分水解體產(chǎn)品，佳水解度（水解度是指酰胺分子中，酰胺基團(tuán)轉(zhuǎn)化為羥基的百分?jǐn)?shù)）的沉降速度是非水解體的2～9倍，但絮凝劑中水解度過高或過低的產(chǎn)品，其絮凝效果都不理想，因為水解度過低，吸附架橋能力不強(qiáng)，水解度過高則加強(qiáng)了產(chǎn)品的陰離子性能，增大了與泥土顆粒的排斥能力，經(jīng)過大量的試驗證實，陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑佳水解度應(yīng)為25%～35%。
水處理劑國標(biāo)的應(yīng)用
　　水處理劑PAM是中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，編號GB17514—1998，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1998-10-19批準(zhǔn)，1999-04-01實施。
　　聚丙烯酰胺絮凝劑，是處理高濁度水的佳絮凝劑之一，在我國從60年代開始試用以來，已有30余年的歷史。經(jīng)我國許多科研設(shè)計單位和高等院校、使用單位以及生產(chǎn)廠家的共同努力，使絮凝劑在黃河水系和長江上游的高濁度水處理中，取得了大量的研究成果和使用經(jīng)驗，為我國的給水凈化工藝的發(fā)展國標(biāo)的制定提供了光輝的前途和科學(xué)的數(shù)據(jù)。
聚丙烯酰胺水解體絮凝劑的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益
　　關(guān)于這方面的研究成果和使用經(jīng)驗，已有大量的論文進(jìn)行詳述，本文僅根據(jù)國標(biāo)敘述的需要，作簡單的論述，以結(jié)論性意見表達(dá)。
　　PAM水解體絮凝劑，是處理高濁度水有效的高分子絮凝劑，可單使用，也可與普通混凝劑配合使用，在處理含沙量為10～150 kg/m3高濁度水時效果顯著，既可出水水質(zhì)，又可減少混凝聚劑用量和沉淀池的容積，一般可節(jié)約30%～60%的混凝藥劑費，產(chǎn)水量還可增加2～4倍，節(jié)約大量的基建投資，除此之外，其大的經(jīng)濟(jì)效益是提高了給水工程處理泥沙量的上限值，比般水廠處理含砂量高值為40～60 kg/m3，超過此值就要減產(chǎn)或停產(chǎn)，出水水質(zhì)也難以達(dá)標(biāo)，給工業(yè)生產(chǎn)安全運行和城市人民生活水平帶來很大的影響，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失，使用絮凝劑后，含沙量高值可達(dá)100～150 kg/m3。
PAM的大投加量
　　使用陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑雖然有的效果和經(jīng)濟(jì)價值，但由于該產(chǎn)品的單體丙烯酰胺，在控制量以外對人體健康有一定影響，這就嚴(yán)格的限制了產(chǎn)品的使用價值，為解決上述問題的關(guān)鍵，尤其是的人民的身體健康，我們查閱了大量的國外資料，在國內(nèi)進(jìn)行了10余年的立試驗，經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)證明，絮凝劑本身是無害的，即聚合的酰胺是安全的，只是產(chǎn)品中的丙烯酰胺單體的含量和聚合不完全的短鏈含量對人體健康有一定的影響，從上述10余年的試驗資料證明，絮凝劑的產(chǎn)品，嚴(yán)格控制單體含量，才是解決上述問題關(guān)鍵，所以，這次國標(biāo)制定中，規(guī)定嚴(yán)格控制單體的含量（包括少量和短鏈酰胺），并統(tǒng)一單體丙烯酰胺的測定方法，為安全使用絮凝劑提供可靠的，本國標(biāo)中對使用在飲用水和污水處理中的單體含量的控制有所區(qū)別，優(yōu)等品完全是國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值，也是我國標(biāo)準(zhǔn)向國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一等品是逐步向國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的過渡期產(chǎn)品，合格品是在安全前提下，考慮到我國的國情，要求達(dá)到的低數(shù)值。
　　為了人民的身體健康，今后在給水工程中使用聚丙烯酰胺絮凝劑，購買符合國標(biāo)中單體含量規(guī)定指標(biāo)的產(chǎn)品，否則嚴(yán)禁使用，單體含量的控制標(biāo)準(zhǔn)是國標(biāo)的核心，單體含量減少后，實際上就是提高了絮凝劑的投加量，因為PAM絮凝劑的不安全性主要是單體丙烯酰胺所致，這項國標(biāo)的制定了以往設(shè)計手冊和規(guī)范中規(guī)定指標(biāo)的安全性，其數(shù)值而且還可有所提高?！?

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