详解P聚丙烯酰胺助沉的原理及絮凝原理

  在一些的工业应用中加入适量的絮凝剂进行助沉，其沉降的效果非常明显，其助沉的原理就是PAM絮凝剂是一种具有极性基团的有机大分子，不仅可以吸附沉淀物，而且借助于大分子的分子链长，在颗粒之间能够“架桥”形成空间网状结构大小均匀的絮状物，虽然对沉淀的压缩没有作用，但对沉淀速度大为提高。

       国内在上世纪录60年代起，在长江、黄河流域的饮用水厂广泛应用聚丙烯酰胺于高浊水的净化处理，和城市污水和工业废水处理；上世纪90年代起某些水源受污染较严重的饮用水，开始使用其作为净水处理助凝剂。PAM产品也是应用多的人工合成絮凝剂，其分子链很长，它的酰胺基（—ＣＯＮＨ2）可与许多物质亲和、吸附形成氢键，这就是使它能在吸附的粒子之间架桥，使数个甚至数十个粒子连接在一起，生成絮团，加速粒子下沉，使它成为理想的絮凝剂，这同一般絮凝机理类似即一个分子能同时吸附几个粒子，使它们拉在一起，迅速沉速，沉降的速率取决于絮凝剂的浓度和悬浮固体的浓度。

经过净水专家多年的水处理应用研究，普遍认为PAM聚丙烯酰胺的絮凝原理如下：

１，由于其具有极性基团——酰胺基，易于借其氢键的作用在泥沙颗粒表面吸附；

２，因其有很长的分子链，大数量级的长链在水中有巨大的吸咐表面积，故絮凝作用好，能利用长链在颗粒之间架桥，形成大颗粒的絮凝体，加速沉降。

３，借助于它的絮凝——助凝，在净水处理的泥凝过程中可能发生双电离压缩，使颗粒聚集稳定性降低在分子引力作用下颗粒结合起来，分散相的简单阴离子可以被聚合物阴离子基团所取代；

４，高分子和天然水组成中的物质和水中悬浮物，或在它之前投加的水解混凝剂的离子之间发生化学相互作用，可能是络合反应；

５，由于分子链固定在不同颗粒的表面上，各个固相颗粒之间形成聚合桥，PAM是一种化学性质比较活泼的高分子化合物，由于分子侧链上酰胺基的活性，使聚合物获得了许多宝贵的性能。

聚丙烯酰胺的絮凝机理

       PAM聚丙烯酰胺具有极性的基团，其酰胺基团易于借氢键作用在泥沙颗粒表面吸附；另外它有很长的分子链，很大数量级的长链在水中有巨大吸附表面积，其絮凝作用好，可利于长链在颗粒之间架桥，形成大颗粒絮凝体，加速沉降。该产品在NaOH等碱类作用下，可起水解的反应，水解体是共聚体，是阴离子型高分子絮凝剂。部分水解后的PAM使主链原来呈卷曲状的分子链得以展开拉长，增加吸附面积，提高架桥能力，所以部分水解体的絮凝效果要优于非离子型的效果。处理高浑浊度的水，一般使用部分水解体产品，因为佳水解度（水解度是PAM分子中酰胺基转化为羟基的质量分数）的产品提高水中悬浮物的沉降速度是非水解体的2-9倍，如水解度过低，则效果不明显，与非水解体相似；如水解度过高，虽然主链展开度更大，但由于分子链负电荷过强，和阴离子性质的泥土颗粒斥力增大，则反而影响对水中阴离子型粘土类胶粒的吸附架桥作用，使絮凝的效果低于非离子型的产品，由于每条河流中泥沙成分不同，泥土颗粒的负电荷强弱也不同，佳的水解度是变数，一般以25%-35%水解度的产品效果较好。

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