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聚丙烯酰胺(cpolyacylamids)简称PAM,是一种线型高分子聚合物,是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一,聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用高效的絮凝剂,增稠剂,纸张增强剂,以及液体的减阻剂等,广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门。
一、PAM使用特性及作用原理
1、PAM的使用特性
(1)絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
(2)粘合性:能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
(3)降阻性:PAM能有效地降低流体的磨擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
(4)增稠性:PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用,又PAM100C以上易水解。呈半网状结构时,增稠将更明显。
2、PAM的作用原理简介
(1)絮凝作用原理:PAM用于絮凝时,与絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位,是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反PAM,能速动电位降低而凝聚。
(2)吸附架桥:PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降。
(3)表面吸附:PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
二、本公司PAM两个主要方向:
1、水处理高分子絮凝剂:
当前,水环境污染已成为我国重大环境问题之一。水环境污染不仅妨碍工农业生产,影响水生态系统,还直接或间接地影响人民生活和身体健康。现在,水环境必须治理、污水必须治理才能排放己成为人们的共识。因此,研究开发高效、经济的污水处理技术具有十分重要的意义。
对于大量排放的工业废水与工业污水进行有效处理,达到排放国家标准和利用要求,是增加资源利用率的极为重要的途径,也是保护生态环境与人类生存、促进社会进步的必要措施。有机高分子絮凝剂具有用量少、反应快、效率高、脱色好等特点,因而成为一种大有发展潜力的水处理剂。公司生产的聚丙烯酰胺是一种线型水溶性聚合物,按照聚丙烯酰胺在水溶液中的电离性可分为以下几种类型的产品:(1)阴离子型;(2)非离子型;(3)阳离子型;(4)两性离子型。
2、油田相关化学品:
油田化学助剂、聚合物高效驱油剂I型、II型,以及新研制成功的耐温抗盐III型聚合物驱油剂等产品,最近又和中科院理化所合作研制成功“纳微米驱油技术”,实现了油田用相关化学品的更新换代,为油田和高产、稳产做出应有的贡献。
三、本公司PAM使用方法和注意事项:
1、在正式采用产品之前,应先做一系列小的试验,以便确定用量范围和使用条件,根据我们的经验,一般用量在1-5ppm。
2、所有产品在使用前,必须先充分溶解,使其链充分得到伸展后备用,通常非离子和阳离子型产品稀释到0.1%左右,溶解操作要在塑料、陶瓷或混凝土等的容器中进行。
3、注意:搅拌不能太多太剧烈,溶解后不能长时间放置,PAM溶液尽量不长时间接触铁类物体。溶液不能超过60℃。
4、输送PAM溶液时,管路要粗,弯头要少,尽量减少管路损失和紊流。
5、一般先投加絮凝剂,反应后,再投加助凝剂。
6、每种废水(或污泥)是用何种类型,多少分子量,应以多次试验为准。一般废水使用阴离子型的,分子量800万-1200万,价格约1-2万元/吨,污泥使用阳离子型的,分子量500万-1000万,价格3-5万元/吨。
研发中心拥有专业水准的实验室,包括水处理实验室,污泥脱水实验室,产品分析室,复合水处理剂的配方研究室,中试车间,液相色谱分析室,装备了大量模拟工业生产过程和工艺条件的仪器和装备,可以开展针对性的研发工作,提供切实有效的问题解决方案,本中心汇集了一批国内知名的技术专家,致力于造纸化学品和水处理化学品的创新和应用。
研发中心出色的专家服务系统凭借长期现场服务经验和专业知识,为客户提供现场服务,远程网络咨询服务和快速反应相结合的一体服务方案,周到而体贴的服务和技术支持得到广大客户的赞许,本中心配备了专业技术服务工程师和相关专业仪器设备,为客户量身定做的系统性解决方案,确保产品应用得到保障,帮助客户及时解决问题。
四、聚丙烯酰胺的毒性
PAM本身没有毒性,只有当给入量大于5000PPm时因动物的肠胃粘膜对营养的吸收被业阻而有害。PAM中的残留单体丙烯酰胺(AM)有毒,对于油田使用及城市污水处理等方面的产品,残余单体一般允许在1%左右。用于食物方面,如饮用水蔗糖澄清,制造可能与食物接触的纸张等,残留单体含量必须严格控制,一般都在0.05%以下。阳离子聚丙烯酰胺经试验证明,在正常使用时,也是安全的。
我们国家规定降丙烯酰胺用于食物方面残留单体量0.05%以下。而我公司产品按照国家标准检测其含量在0.02%左右,此项已达国际先进水平。
五、包装、储运
阴离子、阳离子、非离子、两性离子型聚丙烯酰胺匀采用25千克/袋,衬塑料纺织袋或纸塑复合包装。也可根据用户要求包装。贮运时,注意防热、防潮,干粉产品长期露置会吸潮结块。堆码层数不得超过20层,有效储存期为2年。
六、针对客户要求,提供下列服务:
泥样分析——实验室对客户提供的污泥进行物理及化学测试分析。
产品选择——通过实验室和现场评估,筛选最佳产品型号。
使用指导——提供现场服务,研发中心技术工程师指导药品的正确使用以达到最佳效果。
产品应用中问题诊断——帮助用户分析诊断生产中出现的疑难问题,提供解决方案或者建议。
技术人员培训——中心将为客户培训产品应用技术员。
针对服务——中心根据客户的特殊要求,为客户提供专门建议和服务。
跟踪服务——为客户建立档案,全程跟踪客户的生产状况,发现问题及时解决。
供货保障——准时向客户发货,并提供可靠的质量保证。
阴离子型聚丙烯酰胺
一、产品概述
该产品采用丙烯酰胺前加碱均聚共水解工艺,经造粒、干燥、粉碎而成,产品外观呈白色细小颗或粉未状固体。
二、产品规格及主要技术指标
分子量(百万) |
固含量(%) |
有效PH范围 |
水解度(%) |
残余单体含量 |
溶速(min) |
1-3 |
≥88 |
7-14 |
20-30 |
0.02-0.05 |
≤1.5 |
4-6 |
≥88 |
7-14 |
20-30 |
0.02-0.05 |
≤1.5 |
7-9 |
≥88 |
7-14 |
20-30 |
0.02-0.05 |
≤1.5 |
10-14 |
≥88 |
7-14 |
20-30 |
0.02-0.05 |
≤1.5 |
15-17 |
≥88 |
7-14 |
20-26 |
≤0.05 |
≤1.5 |
18-20 |
≥88 |
7-14 |
20-26 |
≤0.05 |
≤1.5 |
21-23 |
≥88 |
7-14 |
20-26 |
≤0.05 |
≤1.5 |
24-26 |
≥88 |
7-14 |
20-26 |
≤0.05 |
≤1.5 |
三、主要用途
阴离子聚丙烯酰胺根据不同用途和用户对产品性能的要求,可先用分子量使用。
1、工业废水处理
特别是对于悬浮粒,较粗,浓度高,粒子带阳电荷、水的PH值为中性或碱性的污水,如钢铁废水、电镀厂废水、冶金废水、洗煤厂废水等污水处理效果很好。
2、饮用水处理
我国很多自来水厂的水源来自江河泥及矿物质含量高,比较混浊,虽经过沉淀过滤,但仍达不到要求,需要投加絮凝剂,才能使水质变清,很多来自水厂采用无机絮凝剂,但投加量是大,造成污泥量增大效果不好,采用阳离子聚丙烯酰胺作絮凝剂,投加量是无机絮凝剂的50分之一,但效果是无机絮凝剂的几倍至几十倍,特别是我公司生产的聚丙烯酰胺,残余单体已达到食品级(小于0.5%),接近国外先进水平,无毒,对处理饮用水更为合适,对于有机物污染严重的江河水可采用无机絮凝剂和阴离子聚丙烯酰胺配合使用效果更加好。
3、淀粉厂及酒精厂的流失淀粉酒糟的回收
现在很多淀粉厂排出的废水内淀粉含量很高,排放之后影响环境,浪费资源,投加PAM,使淀粉沉淀,然后将沉淀物经压滤变成饼类可作饲料,酒精厂大量的酒糟就是采用这种工艺加工的,黑龙江一家亚洲最大的酒精厂就是用聚丙烯酰胺作絮凝剂,对酒糟进行回收的,而且取得了很大的经济效益。
阳离子型聚丙烯酰胺
一、产品概述
该产品是由阳离子单体(DM、DMC、CPE、KMKAAC、DMAEMA等)和丙烯酰胺共聚,以造料、干燥、粉碎而成,产品外观呈白色细小颗粒或粉未。
二、产品规格及主要技术指标
分子量(百万) |
固含量(%) |
有效PH范围 |
水解度(%) |
残余单体含量 |
溶速(min) |
≥50 |
≥88 |
1-14 |
100 |
≤0.02 |
≤1.5 |
≥100 |
≥88 |
1-14 |
80 |
≤0.05 |
≤1.5 |
≥250 |
≥88 |
1-14 |
50 |
≤0.05 |
≤1.5 |
≥350 |
≥88 |
1-14 |
30 |
≤0.05 |
≤1.5 |
≥450 |
≥88 |
1-14 |
20 |
≤0.05 |
≤1.5 |
≥550 |
≥88 |
1-14 |
10 |
≤0.05 |
≤1.5 |
三、主要用途
1、污泥脱水
根据污泥性质可选用本产品的相应的分子量的产品,可有效在污泥进入压滤之前进行重力污泥脱水。脱水时,产生絮团大,不粘滤布,在压滤时不流散,用量少,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。
2、污水和有机废水的处理
本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,如洒精厂废水、啤酒厂废水、味精厂废水、制糖厂废水、肉食厂废水、饮料厂废水,纺织印染厂废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺,非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带有阴电荷。
3、自来水厂处理絮凝剂
该产品具有用量少,效果好,成本低等特点,特别是和无机絮凝剂复配使用效果更好。它将成为治理长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4、造纸助剂
阳离子PAM纸张增强剂是一种含氨基甲酰基的水溶性阳离子聚合物,具有增强、助留、助滤等功能,可有效地提高纸张的强度,同时该产品也是一种高效分散剂。
5、油田化学品
聚丙烯酰胺在油田钻探和油田开采也具有一定的化学作用,如它可做为粘土防膨剂、油田酸化用稠化
非离子型聚丙烯酰胺
一、产品概述
非离子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺单体的均聚物,经造粒、干燥、粉碎而成,产品外观呈白色细小颗粒或粉未状固体。
二、产品规格及主要技术指标
分子量(百万) |
固含量(%) |
有效PH范围 |
水解度(%) |
残余单体含量 |
溶速(min) |
1以下 |
≥88 |
1-8 |
≥3 |
≤0.05 |
≤2 |
2-3 |
≥88 |
1-8 |
≥3 |
≤0.05 |
≤2 |
4-5 |
≥88 |
1-8 |
≥3 |
≤0.05 |
≤2 |
6-9 |
≥88 |
1-8 |
≥3 |
≤0.05 |
≤2 |
10以下 |
≥88 |
1-8 |
≥3 |
≤0.05 |
≤2 |
三、主要用途
1、各种改性聚丙烯酰胺的基础原料
如阴离子聚丙烯酰胺,可根据用途选择不同牌号的非离子聚丙烯酰胺作基础原料进行水解而得,曼尼奇阳阳离子聚丙烯酰胺,最主要的基础原料之一。
2、纺织工业助剂
添加一些其它化学品可配制成化学浆料,用于纺织品上浆,可以提高粘着性,渗透性和脱浆的性能,使纺织品具有防静电性,减少绞浆斑,布机断头率和落物,因此,它成纺织工业中都要的化学助剂。
3、可用作污水处理
当污水显酸性悬浮液时,采用非离子聚丙烯酰胺,作絮凝剂最为合适,这时PAM起的是吸附作用,使悬浮的粒子产生絮凝沉淀,达到净化水的目的,也可用作饮用水处理,本产品无毒性,尤其是和无机絮凝剂配合使用,在水处理效果上最佳。
4、化学灌浆剂
用9.5份非离子聚丙烯酰胺加上0.5份N,N一甲叉双丙烯酰胺混溶可作为堤坝、地基、隧道等堵水的化学灌浆剂。
5、防沙固沙
将非离子聚丙烯酰胺溶成0.3%浓度的溶液,再加入交联剂,喷洒在沙漠上,可起到防水固水的作用。这种方法用量少,成本低而且又方便,是治理沙漠和防止沙漠化的最有效的方法之一。
6、土壤保湿剂
非离子聚丙烯酰胺具有很强的吸湿性,它可以保持土壤的水分,在干旱的地区,使用该产品可以改良土壤。
7、油田调剖堵水剂
非离子聚丙烯酰胺和本质纤维素配合,再加入一定的化学助剂,可以广泛用作油田调剖。
两性离子型聚丙烯酰胺
一、产品概述
两性离子聚丙烯酰胺由阳离子单体、丙烯酰胺单体、水解散剂三元共聚而成。经红外光谱分析,该产品链结上不但有丙烯酰胺水解后的“羧基阴电荷,而且还有乙烯基阳电荷”因此该产品构成了分子链上既有阳电荷,又有阴电荷的两性离子不规则聚合物。经造粒、干燥、粉碎而成,产品外观呈白色细小颗粒或粉末状固体。
二、产品规格及主要技术指标
分子量(百万) |
固含量(%) |
有效PH范围 |
水解度(%) |
残余单体含量 |
溶速(min) |
1-2 |
≥88 |
1-14 |
50 |
10 |
≤0.05 |
3-4 |
≥88 |
1-14 |
20 |
25 |
≤0.05 |
5-6 |
≥88 |
1-14 |
5 |
5 |
≤0.05 |
三、主要用途
1、最新型的水处理剂
在很多场合处理污水和上水时,阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺配合使用要比单独使用一种离子型聚丙烯酰胺产生非党显著的协同效应,两性离子聚丙烯酰胺,对降低表面张力的性能要远远大于同等条件下阳离子和阴离子单独存在的能力,为了达到降低表面张力的要求,需要同时使用阴离子和阳离子型聚丙烯酰胺,但两者如使用不当,会产生白色沉淀物,失去使用效果。而两性离子聚丙烯酰胺具有两性离子的特性,它可以经常变化的,使用两性离子聚丙烯酰胺作为水处理絮凝剂更为方便,效果更好。也将成为大多数污水处理厂的首选产品。
2、污泥脱水剂
由于城市污水排放的性质越越来越复杂,因此污水处理中对污泥脱水剂的要求越来越高,单一的阳离子聚丙烯酰胺对有些污泥脱水已有些不太适应,因此我公司针对这一种情况开发了两性离子聚丙烯酰胺的污泥脱水剂,经过对各种污泥进行脱水试验和使用,均优于单一离子特性的聚丙烯酰胺。特 别是对炼油厂和化工厂的污泥使用的两性离子聚丙烯酰胺进行污泥脱水,其效果更为突出。
3、造纸助剂
两性离子聚丙烯酰胺在造纸工业中,作为化学品是单一特性的聚丙烯酰胺所不能比的,特别是在助留、助滤方面能提高网下滤水速度,减少纤维填料流失,对湿部系统有较好的作用,对成纸平滑度、强度及两面差有促进和补偿作用。
4、调剖堵水剂
经油田试验表明,这种新型两性离子聚丙烯酰胺的调剖堵水剂的性能要远远高于其它单一离子特性的调剖堵水剂。
聚丙烯酰胺的应用领域
工业污水
钢厂:循环水处理、污泥脱水
使用产品:阴离子1200万,阳离子(2‰—4‰)
城市污水处理厂:主要用于市政污泥脱水,活性污泥处理:一般使用中、高电量,中等分子量的阳离子丙烯酰胺。
消化污泥处理:一般使用高电量阳离子(1‰—2‰)。
洗煤废水:煤泥沉降、层渣沉降、洗煤粉浓缩过滤(2‰)。
皮革业废水处理:脱毛含硫废水预处理,含脂废水回收,含铬废水回收及皮革综合废水处理,常用混凝沉淀或者混凝气浮机等。
使用产品:阴1200万、两性离子及阳离子。
啤酒、味精工业废水处理:啤酒废水主要含有糖类、醇类有机物,且有机物浓度比较高,啤酒废水可生化性比较好,通常采用好氧、厌氧生物处理工艺。
味精生产主要以淀粉水解糖为主,采用发哮罚生产工艺,生产过程中产生三种不同浓度的废旧物资水。
1、高浓度废水来自谷氨酸提取母液;2、中浓度废水主要是各生产工序贮槽洗涤水及酸碱废液;3、低浓度废水主要是生产过程中蒸发、结晶形成的反复使用后的冷却水。
使用产品:阴离子、阳离子。
纺织印染业废水处理:废水中主要干有纺织纤维上污物、油脂、盐类以及加工过程中附加各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等,废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变、PH变化发,水量水质变化大。
使用产品:非离子、阳离子
制药业:用于生产工艺发酵。
使用产品:阳离子(1‰—2‰)
涂料行业:用于增稠剂、增粘剂等。
使用产品:非离子、阴离子(2‰)
桥梁工业:用于钻孔调浆。
使用产品:阴离子中高分(3‰)
肉类加工:用于污水处理。
使用产品:阴离子1500万、阳离子用于重金属、氢氧化物处理。
聚丙烯酰胺具有能吸附微粒的吕能团的线性高分子化合物,象一条长绳将一条微粒
吸附在一起形成团絮状聚丙烯酰胺长碳链,在微粒之间起着架桥作用,近年来作为高分子絮凝剂在环保领域被广泛使用。
可广泛应用于各种工业污水处理石油化工、油田废水、肉类加工废水处理、皮革工业废水处理、啤酒同业废水处理、味精工业为水处理、纺织印染工业废水处理、食品工业废水处理、电镀废水处理、印刷电路板废水处理、制糖业废水处理、循环冷却水处理、造纸废水处理及城市生活污水处理等等。
造纸工业
在造纸工业中,作为造纸化学品,其效果更是单一特性的PAM不能比的,特别是在助留、助滤方面能提高网下滤水速度,减少纤维填料流失。对成纸张平滑度、强度及有促进和补偿作用。
聚丙烯酰胺用于白板纸、铜板纸、卡纸、打字纸等以木浆、草浆和废纸浆为原料的生产工艺。主要用作造纸过程纸张增强剂、微细纤维及填料助留剂及助滤剂。分散剂、絮凝剂,以及造纸产生的废水处理气浮机及污泥脱水。
助留助滤剂:
●聚丙烯酰胺可增加网部纤维和其他湿部助剂的留着,加快网部的滤水和干部脱水,灰分留着率明显增加,纤维首层留着率可平均提高10%以上,提高淀粉的留着,从而为使用淀粉作为层间增强剂创造有利条件。纸张销售利润增加同时还能节约填料成本。滤水性能大幅提高,从而可保证车速相应提高。
●8—10%(平均值)。一般来说,大分子量的聚合物有更好的助留性能,小分子量的聚合物有更好的助滤性能。
增强剂;
●可有效提高纸张强度,对纸的表面性质,印刷性能均有所改善。
分散剂:
●可改善纸页的均匀度。
絮凝剂:
●可用于纸浆废水处理做絮凝剂,清除废水中的有机部分,与无机絮凝剂结合使用,可桥出沉淀,清除率达70~80%。降低废水的COD超标问题。
●解决废纸原料引起的胶粘问题。由于采用废纸作为原料,特别是废旧纸箱中的胶粘物、添加剂及夹带杂质往往会粘附在造纸机网部、毛毯、辊子和烘缸等部位上,造成严重的生产的问题。造纸专用聚丙烯酰胺可通过吸附、分散和絮凝原理有效的帮助解决
胶粘问题。
造纸工业用途及使用配比浓度:
纸浆助留、助滤、中断废水回收,气浮机及污泥脱水。
使用产品:阴离子、阳离子(1‰—2‰)。
其 他
三次采油:
阴离子主要应用于三次采油和钻井液,可以调节注入水的流变性,增加驱动液的粘度,改善水驱波及效率,降低地层中水相渗透率,使水和油能匀速地向前流动。钻井泥浆材料,可以提高钻头的使用寿命,提高钻速和进尺,减少换钻时堵塞等等。
饮用水领域:
可用于以江河作水源的自来水的处理絮凝剂,用量少,效果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好,经将成为治理长江、黄河及其它流域的自来水厂高效絮凝剂。到公司研制生产的聚丙烯酰胺,残余单体已达到食品级(小于0.05%),无毒,接的国外先进水平。
环境治理领域—固沙:
将非离子聚丙烯酰胺溶成0.3%的浓度加入交联剂喷洒在沙漠上,固化成膜可防沙,固沙,在治理沙漠上是一个很重要的方法;通话PAMN的吸湿性很强,它可保持土壤的水分,在干旱的地区,可使用PAMN进行土壤改良。
环境治理领域—固体水:
最近,我公司新研制开发的产品“固体水”有强烈的保水性,这对于植树造林,绿化环境,特别是在荒山造林和远离水源的地区有其特效,可将苗木成活率提高到90%以上。
所以我公司的产品可以在西部大开发中,为西部干旱半干旱地区的生态环境的改善发挥了重要作用,同时也有效地防止了沙尘暴的气候,使人类的生存环境得到改善和提高。
矿冶领域:
聚丙烯酰胺广泛用于金、银、铜、铝、铅、锌等选矿领域。在这些过程中需要使用大量的水,从水或水溶液中有效分离出矿物固体,使用聚丙烯酰胺作絮凝剂或助滤剂。可促使有用的固体矿物很快下沉;加速细粒物料的浓缩和提高过滤效率,从而提高分离效果及生产效率;减少尾矿流失和降低成本。
采矿领域:
在采矿行业,阴离子分子量由低到高,其使用的矿类又铀矿→铜、铁、锡、煤矿→铅矿,用于分离不同密度的矿粒,沉淀泥浆,回收残渣,污泥脱水及废水净化;使用聚丙烯酰胺作絮凝剂或助滤剂。可促使用有用的固体矿物很快下沉;加速细粒物料的浓缩和提高过滤效率,从而提高分离效果及生产效率;减少尾矿流失和降低成本。
PAC聚合氯化铝
一、产品特性;
聚合氯化铝是一种无机高分子的新型混凝剂,其处理水的效果远比硫酸铝、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁等传统絮凝剂要好。它具有一般无机混凝剂大的分子量和架桥结构形式,是一种高质、低耗、理想的水处理剂。
二、用途:
生活用水净化、工业用水净化、给水特殊水质处理,如除铁、氟等,也用于含油、印染,工业废水处理。此外,造纸施胶,精密铸造、制革、医药、石油油水分离,石油破乳、炼油废水处理。
三、使用方法:
使用该产品前一般将原药稀释至5%浓度,在黄河水系500-1000浊度下投加原药5-6PPM,1000-1500浊度为7-10PPM,长江水系在500-1000浊度不投加原药4-6PPM,其他水源,水质投药量视其矾花与实际效果而调节投药量。
四、包装与运输、贮存:
固体内用聚乙烯塑料袋,外用聚丙烯编织袋,运输、贮存应防潮、防水、防包将破漏,且不得与有毒、易腐蚀品混合运输贮存。