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聚丙烯酰胺
它通過對多個(gè)改性聚丙烯鏈段的分子或相容性進(jìn)行了分析，與丙烯酸分子或相容性從而達(dá)到了化學(xué)反應(yīng)結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一。
與單成本、性能均接近，在工業(yè)生產(chǎn)方面應(yīng)用范圍極廣，它們均以其塑料化學(xué)的成分居于行業(yè)前列，優(yōu)良的耐磨性、耐水性、耐化學(xué)性、耐酸堿、耐油脂性、耐撕裂性、耐溶劑性和耐污染性等優(yōu)點(diǎn)在家用、餐廚垃圾處理等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。聚丙烯酰胺產(chǎn)品分為兩種：一是聚丙烯酰胺聚乙烯、二是聚丙烯酰胺聚乙烯聚乙烯。市場上的聚丙烯酰胺多為不飽和聚酯樹脂或聚丙烯酰胺-聚氯乙烯結(jié)構(gòu)件,加工成聚丙烯酰胺長鏈體。
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陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）介紹：英文名稱:cationicpolyacrylamides
外觀：白色顆粒
固含量：88%
分子量：800-1200萬
水不溶物：2%
殘余單位：0.1%
陽離子濃度：10-70%
溶解時(shí)間：60分鐘
陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）用途：
1）用于污泥脫水的污泥的性質(zhì)選擇相應(yīng)檔次根據(jù)可以在污泥有效進(jìn)入壓濾機(jī)污泥脫水，脫水，產(chǎn)生絮團(tuán)大，不粘濾布，壓濾時(shí)散流泥餅厚，脫水效率高，在80%以下，濾餅含水率。
2）對于生活污水和有機(jī)廢水的處理，在分布或堿性介質(zhì)中的產(chǎn)品呈陽性，因此污水懸浮顆粒與污水的絮凝和沉淀的負(fù)電荷，非常有效。生產(chǎn)的糧食酒精廢水、造紙廢水、城市污水處理廠廢水、啤酒廢水、味精廢水、含糖廢水、有機(jī)廢水、高含量飼料廢水、紡織印染廢水、陽離子聚丙烯酰胺要比與陰離子、非離子型聚丙酰胺或無機(jī)鹽的效果要好幾倍或幾十倍，因?yàn)檫@種廢水一般為負(fù)電荷。
3）用于河水自來水水處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機(jī)絮凝劑復(fù)合使用效果更好，它將成為揚(yáng)子江的統(tǒng)治，黃河等流域的自來水廠的絮凝劑。
4造紙助劑和其他助劑的增強(qiáng)劑。
5）在油田開發(fā)中，如粘土防膨劑、油田酸化增稠劑。
陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）特點(diǎn)：
1、良好的水溶性，在冷水中可以完全溶解。
2、添加少量的陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品，可以對絮凝效果有很大的影響。一般只需要添加0.01~10ppm（0.01~10g／m3），你可以充分發(fā)揮作用。
3、同時(shí)使用陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品和無機(jī)絮凝劑（聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、鐵鹽等），顯示出更大的效果。
陽離子聚丙烯酰胺解度（離子度）所謂聚丙烯酰胺的水解度是指聚丙烯酰胺溶液中的弱離子和水結(jié)合形成一種弱堿性或弱酸性能力或聚丙烯酰胺水溶液形成弱強(qiáng)度和弱強(qiáng)度的形成能力。對于酸和堿性的pH值，相應(yīng)的電離度越大，其水解程度越弱。對于一些可溶性的聚丙烯酰胺，更大的電離度對應(yīng)于更多的離子離子，和水解度較弱。在一般情況下，電離度大，其水解度較弱，相反，電離度小，水解度更大。
陽離子聚丙烯酰胺作用
1、澄清凈化的作用；
2、沉淀促進(jìn)作用；
3、過濾的作用；
4、增稠效果等效果。
它能充分滿足污水處理、污泥脫水、選礦、選煤、造紙等要求
陽離子聚丙烯酰胺性能1、PAM具有獨(dú)特的脫色能力，主要應(yīng)用于染料廠高色度廢水的脫色處理，適用的染料品種的活性、酸性和分散染料。
2、也可用于紡織、印染、油墨等工業(yè)廢水的處理。
3、本產(chǎn)品的脫色率可達(dá)95%以上，COD去除率在40-70%。
陽離子聚丙烯酰胺使用陽離子聚丙烯酰胺藥劑加藥方法藥物添加重力投加壓力，無論何種給藥方法和由一個(gè)池溶解到溶液池，到液體計(jì)量點(diǎn)應(yīng)設(shè)置液體舉升設(shè)備，常用的液體舉升設(shè)備是計(jì)量泵和一個(gè)注水器。
1、重力加藥
重力在水泵水管處加入，利用水泵葉輪攪拌。
2、壓力加藥
該水泵或注水裝置適用于原水管，適用于高壓管的應(yīng)用，也適用于高海拔、高距離的凈水結(jié)構(gòu)中加入的凈水器。
3、水泵加藥
在溶液池中加入泵，以提高溶液的壓力管，直接使用計(jì)量泵和使用酸，以提高作用。
使用前一般需要配制成0.1%～0.5%稀溶液的儲(chǔ)備，制備的溶液不應(yīng)保持太長的時(shí)間，這種濃度范圍的溶液在使用前還需要近一個(gè)稀釋溶液的0.01～0.05，原因是你可以在絮凝劑上更多的肋片在懸浮體系中分散，可以減少量，并能獲得更好的絮凝效果。
陽離子聚丙烯酰胺使用量陽離子聚丙烯酰胺作為污泥脫水劑在許多污水處理廠中的應(yīng)用。在污水處理后期的污泥脫水過程中，根據(jù)不同類型的污泥，污泥脫水劑的量是不同的。
要知道相對準(zhǔn)確的污泥脫水劑的用量，首先要了解這些參數(shù)，污泥含水率、泥餅含水率，成泥，用量，配制的濃度
陽離子聚丙烯酰胺使用量計(jì)算公式1、投加量為毫克/升=/水給藥質(zhì)量/配制濃度
2、水處理劑量的水處理劑量為G/立方米=立方米/小時(shí)*
3、干泥漿量=處理量*（1-污泥含水量）/（1-泥餅含水率）]
4、每噸干泥的試劑用量為用量為克/立方米+干泥量
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陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）是由一種陽離子單元和丙烯酰胺非離子單元構(gòu)成的共聚物，其分子鏈上帶有可以電離的正電荷基團(tuán)(-CONH2)，在水中可以電離成聚陽離子和小的陰離子，能與分散于溶液中的懸浮粒子吸附和架橋，有著極強(qiáng)的絮凝作用。
陽離子聚丙烯酰胺被廣泛用于水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領(lǐng)域，用作增稠劑、絮凝劑、減阻劑，具有凝膠、沉降、補(bǔ)強(qiáng)等作用。CPAM的分子量一般比NPAM和APAM低，特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業(yè)污泥的脫水處理。
原料簡介:
丙烯酰胺AM:丙烯酰胺是一種白色晶體化學(xué)物質(zhì)，是生產(chǎn)聚丙烯酰胺的原料。
陽離子單體:在陽離子聚丙烯酰胺的合成中較常用的陽離子單體有甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）、二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨（AMPTAC）、甲基丙烯酸-2-(N，N-二甲氨基)乙酯（DM）、丙烯酸-2-(N，N-二甲氨基)乙酯（DA）等。其中以DMDAAC、DAC、DMC較常用。
引發(fā)體系:
陽離子聚丙烯酰胺的聚合引發(fā)方式主要有兩類：引發(fā)劑引發(fā)和物理-化學(xué)引發(fā)。引發(fā)劑引發(fā)是目前普遍應(yīng)用的引發(fā)方式，包括單組分引發(fā)劑的熱或光分解、雙組分引發(fā)劑的氧化還原引發(fā)。物理-化學(xué)引發(fā)是指在外加能量源的作用下使單體活化而引發(fā)聚合。
制備方法:
從目前的合成方法看，陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑的制備方法分為兩大類：一是聚丙烯酰胺的陽離子改性法；二是非離子單體丙烯酰胺與陽離子單體共聚。
聚丙烯酰胺的陽離子改性法：聚丙烯酰胺陽離子改性法制備陽離子CPAM主要是通過Mannich反應(yīng)或羥甲基反應(yīng)進(jìn)行，在主鏈上引入叔胺和伯胺基團(tuán)。目前用Mannich改性法制備CPAM已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該法工藝流程簡單，操作方便，但只能得到陽離子度較低的產(chǎn)品，而且未反應(yīng)的殘余原料較多，在生產(chǎn)過程中容易生成不溶性聚合物，影響產(chǎn)品的性能。
丙烯酰胺與陽離子單體共聚：從合成的溶劑環(huán)境來看，共聚法生產(chǎn)陽離子聚丙烯酰胺的方法主要有水溶液聚合法，反相乳液聚合法，反相微乳液聚合法，此外還有沉淀聚合、水分散聚合、輻射聚合、熱引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合、膠束聚合、等離子體引發(fā)聚合等聚合方法。
該方法由丙烯酰胺與陽離子單體共聚而得CPAM。與改性法相比，共聚法具有操作簡便、毒性低、所得產(chǎn)品的陽離子度易調(diào)節(jié)、成本較低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于CPAM的制備。技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合適的共聚單體，確定 的聚合反應(yīng)體系以及工藝條件。
生產(chǎn)設(shè)備:
主要設(shè)備有:泵、配料罐、聚合釜、造粒機(jī)、箱式干燥器、干PAM收集器、破碎機(jī)等。
陽離子聚丙烯酰胺用途：
酒精廠/味精廠/制糖廠/肉制品廠/飲料廠：千分之三配，每噸3-5克。
紡織廠/印染廠：可用于印染廢水剩余活性污泥脫水、也可做印染脫色絮凝劑（弱陽離子聚丙烯酰胺）
造紙廠：可做造紙助流助濾劑，造紙污水處理應(yīng)先加聚合氯化鋁再加聚丙烯酰胺。
醫(yī)藥廢水：強(qiáng)陽離子聚丙烯酰胺（60度以上）
市政污水處理：陽離子聚丙烯酰胺（50度左右）
壓濾機(jī)：中高陽離子聚丙烯酰胺
皮革廠：陽離子聚丙烯酰胺（50度以上）
熱電廠：陽離子聚丙烯酰胺
磷化廢水：先加石灰乳調(diào)PH，再加聚丙烯酰胺。
制藥廢水：可用于制藥過程中的生產(chǎn)發(fā)酵工藝（千分之二配）
離子度：
陽離子度是CPAM分子鏈所帶的電荷密度。陽離子度是絮凝效果的決定因素之一。離子度過低，絮團(tuán)很小或者沒有效果。離子度過高，污泥絮團(tuán)會(huì)因過量電荷而排斥。因此針對所要脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選，選出 合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得不錯(cuò)的絮凝劑效果，又可使加藥量少，節(jié)約成本。選離子度關(guān)鍵看：
（1）絮團(tuán)的大小：絮團(tuán)太小會(huì)影響排水的速度，絮團(tuán)太大會(huì)使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調(diào)整絮團(tuán)的大小。
（2）絮團(tuán)強(qiáng)度（含水率）：絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。
聚丙烯酰胺的使用范圍：
聚丙烯酰胺在水處理中占有十分重要的地位，不僅具有除濁、脫色的作用，還可以除去廢水中所含的高分子物質(zhì)，如病毒、細(xì)菌、微生物、焦油、石油及其他油脂等有機(jī)物、表面活性劑、農(nóng)藥、含氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)以及汞、鉻、鎘、鉛等金屬和放射性物質(zhì)。
對于陰離子型聚丙烯酰胺，適用于帶有正電荷的懸浮物，也適用于PH大于等電點(diǎn)（兩性離子所帶電荷因溶液的pH值不同而改變，當(dāng)兩性離子正負(fù)電荷數(shù)值相等時(shí)，溶液的pH值即為等電點(diǎn)。）條件下的污水處理。可處理造紙、選礦、電鍍、洗煤及機(jī)械工業(yè)等行業(yè)的廢水。
陽離子型聚丙烯酰胺則適用于PH在等電點(diǎn)以下的體系，即偏酸條件比較適合。它在印染行業(yè)、油漆、食品加工等工業(yè)廢水等處理中有廣泛的應(yīng)用。
非離子型聚丙烯酰胺的作用主要是靠高分子鏈上的極性基團(tuán)與微粒的相互作用，通過吸附架橋來加快沉降和過濾速度。它對懸浮固體含量高、微粒粒徑大、PH為中性或酸性的體系較合適，應(yīng)用于沙礫開采、黏土廢水和礦泥廢水的處理。
