聚丙烯酰胺的作用機理

聚丙烯酰胺的作用機理一般認為是吸附-電中和-架橋，但電中和不是主要機理。在絮凝過程中，高分子濃度較低時，吸附在顆粒表面上的高分子長鏈可能同時吸附在另一個顆粒表面上，通過架橋方式將兩個或更多的微粒聯系在一起，從而導致絮凝，這就是發生高分子絮凝作用的架橋機理。架橋的必要條件是顆粒上存在空白表面，如果溶液中的高分子濃度很大，顆粒表面已完全被所吸附的高分子所覆蓋，則顆粒不會再通過架橋而絮凝，此時高分子起的是保護作用。所以，高分子絮凝劑加入量存在范圍，超過范圍，絮凝效果反而差。

聚丙烯酰胺的性質及質量指標

聚丙烯酰胺簡稱PAM，分為陽離子型、陰離子型、非離子型，相對分子質量在400~2000之間，產品外觀為白色粉末，易溶于水，溫度超過120度時易分解。

陰離子型聚丙烯酰胺在中性和堿性介質中呈高聚物電解質的特征，對鹽類電解質，與高價金屬離子能交聯成不溶性的凝膠體，其主要用于生活生產用水、工業和城市污水處理，還可用于無機污泥的脫水。

陽離子型聚丙烯酰胺的水溶液是高分子電解質，帶有正電荷，對懸浮的有機膠體和有機物可有效凝聚，并能強化固液分離的過程，因此主要用于水中懸濁液和懸濁物的絮凝沉淀，或有機污泥的脫水。

非離子型聚丙烯酰胺為大分子鏈上不含離子基團，但酰胺基與許多物質，如黏土、纖維素等能產生氫鍵，因吸附架橋而凝聚。

 在水處理中，通常所用聚丙烯酰胺為白色粉狀顆粒，配成0.1%~0.3%的水溶液，水溶液為均勻、透明、黏稠的溶液。溶解時，陰、陽離子型聚合物需攪拌1~1.5h，非離子型聚合物需攪拌2~3h。

   通常高分子絮凝劑聚丙烯酰胺的用量為廢水的（0.2~10）×10－6，僅為無機絮凝劑聚合氯化鋁用量的1/30~1/200即可發揮作用，這主要是分子量大的緣故。有的學者用聚丙烯酰胺來進行二氧化硅懸濁液的絮凝沉降試驗，表明分子量大的，沉降速度快，加入量適宜時，其沉降速度有一個值。分子量小時，最適宜的絮凝劑添加量小，沉降速度的值也小，而且顯示較易分散的傾向。再者，用相同的沉降速度作對比，結果是分子量大的用量小，分子量小的即使增加用量，其沉降速度的提高也是有限的。自然，也不是分子量越高越好，分子量過高，溶解就不易，溶液的黏度也大，使用不便。

     影響聚丙烯酰胺絮凝效果有著很多的因素，充分了解這些因素才能夠讓它的效果得到發揮。

     聚丙烯酰胺的離子度：針對脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過先做小試進行篩選，選出合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得絮凝劑效果，又可使加藥量最少，節約成本。

     聚丙烯酰胺與污泥的混合：聚丙烯酰胺在脫水設備的某一位置必須和污泥充分反應，發生絮凝作用。為此，聚丙烯酰胺溶液粘度必須合適，在現有設備條件下能與污泥充分混合，兩者混合均勻是否，是成功的關鍵因素。聚丙烯酰胺溶液粘度與其分子量和配制濃度有關。

     聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能發充分發揮絮凝作用。有時需要加快溶解速度，這時可考慮提高聚丙烯酰胺溶液的濃度。

    絮團強度：絮團在剪切作用下應保持穩定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結構有助于提高絮團穩定性。

    絮團的大小：絮團太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團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整絮團的大小。