高聚物絮凝剂所属学科

煤炭科技(一级学科);煤炭加工利用(二级学科);选煤(三级学科)

可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物。

非离子有机高分子絮凝剂在合成中不引入带电基团,常用的有聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯,聚乙烯醇,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙烯醚等,以聚丙烯酰胺为主,其相对分子质量为50万~600万之间。通过分子链中特有-CONH2官能团与悬浮物中胶粒发生去水化作用和吸附架桥作用而除去。其絮凝效果与聚合物的相对分子质量密切相关。提高聚合物相对分子质量,有利于降低絮凝剂的使用浓度,提高絮凝效率。该类絮凝剂因其絮凝作用的发挥以无机絮凝剂混凝为基础,主要通过其高分子长链在混凝絮体上的吸附、架桥辅助去除悬浮物,所以是一种真正的无机物或悬浮物的"絮凝助剂",具有明显的非选择性,而且使用功能单一。

阴离子型有机高分子絮凝剂 阴离子絮凝剂是分子结构重复单元中带有负电荷羧基(-COOH),磺酸基(-SO3H)基团的水溶性聚合物。既可以是非离子聚丙烯酰胺的水解产物,也可以是丙烯酰胺与乙烯类磺酸盐或丙烯酸盐、马来酸盐等的共聚产物。其中使用最多的是阴离子型聚丙烯酰胺,相对分子质量为7×106左右,极性基羧基含量低于10% (摩尔百分数,下同)时,称为弱阴离子型产品;羧基含量高于25%,称为强阴离子型产品。由于分子结构中存在带负电的强亲水基团,因此它对表面带负电荷的胶体微粒具有选择絮凝作用,通过电荷有效中和与吸附架桥作用去除胶粒。研究表明,当水解聚丙烯酰胺的水解度达33%,相对分子质量达107时,其絮凝效果最佳;但阴离子有机高分子絮凝剂相对分子质量增加,往往使其最佳用量增加。

阳离子有机高分子絮凝剂是分子结构重复单元中带有正电荷氨基(-NH+3),亚氨基(-CH2-NH+2-CH2-),季铵基(N+R4)的季铵盐类和聚胺类水溶性聚合物,可通过乙烯单体聚合、高分子反应及缩合聚合等方法得到。代表物有:聚乙烯胺,聚乙烯亚胺,聚二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺,聚二甲基二烯丙基氯化铵等。阳离子有机高分子絮凝剂相对分子质量相对较低,为105~107。其中阳离子改性聚丙烯酰胺占有较大比例,在日、美等国阳离子絮凝剂的用量约占合成絮凝剂总量的60%,而且每年仍以10%的速度在增长。通过电荷有效中和与吸附架桥作用去除胶粒,因此其具有凝聚和絮凝的双重功能,是一种"多功能"絮凝剂。此外,其特有的季铵基团能有效杀死病毒或微生物并使之聚沉,而其疏水性烷基可有效结合水中三卤代烷烃,使水中总有机碳含量(TOC)明显降低。

两性高分子絮凝剂是分子结构重复单元中既有带正电荷基团又有带负电荷基团的高分子聚合物,一般由含有阴、阳离子基团的乙烯类单体通过自由基共聚反应以及高分子改性得到,其中阴离子基团为羧基、磺酸基、硫酸基,阳离子基团为季铵盐基、吡啶嗡离子基或喹啉嗡离子基。两性型有机高分子絮凝剂兼有阴、阳离子基团的特点,它不仅有电性有效中和、吸附架桥而且有分子间的"缠绕"包裹作用,使处理的污泥颗粒粗大,脱水性好,因此在不同介质条件下,其离子类型可能不同,适于处理带不同电荷的污染物。其适应范围也较广,酸性、碱性介质中均可使用,抗盐性也较好。

絮凝剂是一种高聚物，是由丙烯酰胺单体加温聚合而成，高分子絮凝剂可用来水处理絮凝剂，高分子絮凝剂分为阴离子，阳离子、非离子、两性离子、而且还有合成树脂也属于絮凝剂的一种。

助凝剂也叫混凝剂，助凝剂分为聚合氯化铝、硫酸亚铁等、混凝剂是单一用絮凝剂无法处理的情况下，用助凝剂先将污水里的悬浮物用助凝剂把污水的cod先助凝处理，然后再加入絮凝剂效果更加、其优点可以降低污水处理的中和成本。

高分子絮凝剂简称聚丙烯酰胺，絮凝剂三号，英文代号(PAM)。主要分类:阴离子高分子絮凝剂(APAM)，阳离子絮凝剂(CPAM)，非离子絮凝剂(NPAM)。它被广泛应用在石油开采、水处理、纺织、印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业。被誉为"百业助剂"、同时又有"万能产品"之称。

外观:白色粉末与颗粒

气味:无臭

荷密度:10-40(Mole %)

水解度:10-60

密度(23℃)(g/㎝³):1.302

临界表面张力(0.00005N/cm):30-40

玻璃化温度(℃):165

软化温度(℃):210

热失重(℃):初失重:290。失重70%:430。失重98%:555。

热稳定性:温度超过120℃时易分解

毒性:无毒

腐蚀性:无腐蚀性

吸湿性:固体有吸湿性

固含量:≥88%

分子量:1200-2200万

聚丙烯酰胺絮凝剂为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

聚丙烯酰胺絮凝剂广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。石油钻采中作降水剂，驱油剂。在造纸过程中作助留剂，补强剂。

聚丙烯酰胺絮凝剂溶解时,应注意将产品均匀的慢慢地加入带搅拌和加热措施的溶解器中,应避免结固,溶液在适宜温度下配制,并应避免长时间过剧的机械剪切.建议搅拌器60-200转/min,否则会导致聚合物降解,影响使用效果.

聚丙烯酰胺絮凝剂在废水处理中的絮凝作用是由于它的两个特点: 长链(线)状的分子结构和聚丙烯酰胺分子中含有大量活性基团。聚丙烯酰胺是直链状聚合物，因每个分子是由十万个以上的单体聚合构成，分子链相当长。它如果完全伸直，其长度要比一般的分子 (如蔗糖)或离子(如ca2+)长数万倍以上。由于它的分子长而细，会弯曲或卷曲成不规则的曲线形状。这个长分子链向外侧伸出许多化学活性基团:酰胺基-conh2及羧基-cooˉ。酰胺基是非离子性基团，但亦善于形成副价键而与其它物质的活性基团吸附并连结起来。由于聚丙烯酰胺分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物，这些絮凝物的结构就象棉絮那样，松散、无定形，互相连结但不很稳固，内部有很多空间和很多微细的网络，包藏着大量液体，因而絮凝物的比重颇接近它所存在的液体本身。絮凝物中还网络了各种各样的微粒，这就将各种不同成分、不同性质、不同大小的微粒集合在一起。因此，良好的絮凝剂处理能将溶液中原有的微粒完全网络除去，使溶液显得特别清亮透明和有光泽。由于絮凝物的尺寸较大，它的沉降和过滤都比较快。聚丙烯酰胺絮凝剂与废水中胶体的絮凝作用是通过化学吸附和物理网络这两种形式产生的。根据上述机理可知，分子量较高、分子较长的聚丙烯酰胺，能吸附较多的微粒，形成网络的能力较强，故絮凝效能较好。同理，聚丙烯酰胺分子中羧基的比例适当也很重要，因废水中的胶体多数带负电，聚丙烯酰胺需要有适量的羧基通过钙离子架桥与它作用。但如果羧基含量太多，聚丙烯酰胺分子本身负电过强，本身分子之间的相斥力过大，也不利于絮凝作用。聚丙烯酰胺(PAM)的种类分为阴离子、阳离子、非离子、两性离子型，在废水处理中，聚丙烯酰胺絮凝剂用来提高水处理过程中沉降、澄清、过滤、离心等工艺的效率。

新型PAM工艺:

聚丙烯酰胺采用光聚绝热聚合后水解工艺，具有独特的创新性.水溶性好，絮凝效果好，规格齐全，聚丙烯酰胺年产量逾千吨，满足广大客户需求。聚丙烯酰胺简称PAM，分为:阴离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺，两性离子聚丙烯酰胺，主要用城市、工业污水处理、油田、造纸业、金属矿业、洗煤、纺织印染、皮革厂等行业，净水产品，投加量少，效果显著，价格合理，快速达到污水处理效果。