污水上用的聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺（PAM）在污水处理领域是一种非常重要的高分子聚合物，以下是关于它的详细介绍：

一、基本性质

化学结构

聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺（AM）单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。它的分子链上含有大量的酰胺基（-CONH₂），这些酰胺基可以通过氢键与水分子相互作用，使其具有良好的水溶性。

外观和形态

一般为白色粉末或者颗粒状。其颗粒大小可以根据生产工艺的不同而有所差异，在使用时，颗粒较小的聚丙烯酰胺溶解速度相对较快。

分子量

分子量是聚丙烯酰胺的一个重要指标，范围从几百万到数千万不等。分子量越高，其分子链越长，在水中形成的絮凝体越大，沉降速度越快，但溶解速度会相对减慢。

二、在污水处理中的作用原理

絮凝作用当聚丙烯酰胺加入污水中时，其分子链上的酰胺基会吸附水中的悬浮颗粒。它可以通过电荷中和以及吸附架桥两种机制来实现絮凝。

电荷中和：如果悬浮颗粒带有电荷，聚丙烯酰胺分子链上的相反电荷基团会与颗粒上的电荷相互吸引，使颗粒的表面电荷减少，从而降低颗粒之间的静电斥力，使颗粒能够靠近并聚集在一起。

吸附架桥：聚丙烯酰胺分子链可以同时吸附多个悬浮颗粒，像桥梁一样将颗粒连接起来，形成较大的絮凝体。例如，在处理含有泥沙和有机物的污水时，聚丙烯酰胺可以将微小的泥沙颗粒和有机物分子聚集起来，使它们形成易于沉降的大颗粒。

助凝作用与其他无机絮凝剂（如聚合氯化铝、硫酸铝等）配合使用时，聚丙烯酰胺可以起到助凝的作用。无机絮凝剂一般可以使污水中的悬浮颗粒初步聚集，但形成的絮体比较细小、松散。聚丙烯酰胺可以进一步加固这些絮体，使其更加紧密和粗大，从而提高沉降性能。

三、应用领域和场景

市政污水处理在城市污水处理厂，聚丙烯酰胺被广泛用于污水的一级处理、二级处理和深度处理过程中。在一级处理阶段，它可以帮助去除污水中的大颗粒悬浮物，如泥沙、毛发等。在二级处理的活性污泥法中，它可以提高污泥的沉降性能，防止污泥膨胀，确保二沉池的出水水质。在深度处理中，如用于中水回用的过滤和消毒前处理，聚丙烯酰胺可以进一步去除残留的悬浮杂质。

工业污水处理造纸工业：造纸废水含有大量的纤维素、木质素和化学添加剂等。聚丙烯酰胺可以有效地絮凝这些杂质，降低废水的化学需氧量（COD）和悬浮物含量。

印染工业：印染废水具有高色度、高有机物含量的特点。聚丙烯酰胺可以与染料分子和其他有机物结合，使其沉淀或上浮，从而去除颜色和有机物，减少对环境的污染。

电镀工业：电镀废水含有重金属离子和一些有机络合剂。聚丙烯酰胺可以与重金属氢氧化物沉淀结合，加速沉淀过程，提高重金属的去除效率。

四、使用注意事项

溶解条件溶解聚丙烯酰胺时，需要使用干净的水，一般为自来水。溶解水温更好控制在常温（20 - 30℃），水温过高会导致聚合物降解，影响使用效果。溶解时应缓慢将聚丙烯酰胺粉末或颗粒加入水中，并不断搅拌，搅拌速度不宜过快，以免使分子链断裂。溶解时间需要 30 - 60 分钟，以确保完全溶解。

投加量控制投加量需要根据污水的性质（如悬浮物含量、酸碱度、有机物含量等）和处理要求进行调整。投加量过少，絮凝效果不明显；投加量过多，不仅会增加成本，还导致污水中的胶体再次稳定，出现 “胶体保护” 现象，影响处理效果。一般需要通过小试来确定更好投加量。

储存条件聚丙烯酰胺应储存在阴凉、干燥的地方，避免阳光直射和受潮。未使用完的产品应密封保存，防止吸潮和变质。如果产品出现结块现象，会影响其溶解性能和使用效果。