高分子聚丙烯酰胺絮凝剂的混凝和絮凝作用

利星公司生产的絮凝剂为高分子量聚丙烯酰胺，用于提高污水沉降、澄清、过滤、气浮和离心分离的速度和效率。絮凝是一个过程，其中悬浮的许多单个颗粒形成聚集体。混凝和絮凝是废水处理中两种不同的机理。

混凝：

当水中悬浮颗粒的粒径小到一定程度时，布朗运动的能量足以阻止重力的作用，阻止颗粒沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定。而且悬浮粒子表面往往带电荷，粒子间同种电荷的排斥作用使粒子难以合并放大，从而增加了悬浮的稳定性。混凝过程是加入带正电荷的混凝剂，中和颗粒表面的负电荷，这就是颗粒的失稳。因此，粒子通过碰撞、表面吸附、范德华引力等相互结合。以便于与水分离。混凝剂是低分子量、高正电荷密度的水溶性聚合物，大多数为液体。分为无机类和有机类。无机混凝剂主要是铝、铁盐及其化合物。

絮凝：

絮凝是一个聚合物链在悬浮颗粒之间架桥的过程。桥接是指聚合物分子的不同片段吸附在不同的粒子上，促进粒子间的聚焦。

絮凝剂是具有高分子量和特定电性能和电荷密度的有机聚合物。实际过程比上述原理复杂得多。混凝剂/絮凝剂是高分子物质，同一产品中有大分子和小分子，所以所谓的“分子量”只是一个平衡的概念。因此，污水用某种混凝剂或絮凝剂处理时，“电中和”和“架桥”的作用会交织在一起，同时发生。絮凝过程是多种因素共同作用的结果，仍有一些问题没有得到认识和解决。据我们所知，絮凝过程与絮凝剂的分子结构、电荷密度和分子量有关；它与悬浮颗粒的表面性质、颗粒浓度和比表面积有关；与介质(水)的PH值、电导率、水中是否存在其他物质、水温、搅拌等因素有关。因此，虽然有理论和经验可循，但通过实验选择絮凝剂仍然是不可或缺的。

絮凝剂聚丙烯酰胺的分子结构

聚丙烯酰胺(PAM)是一种常用的合成絮凝剂。由单一丙烯酰胺聚合物聚合而成的均聚物是非离子的，其分子不带电荷。丙烯酰胺与阴离子单体(如丙烯酸钠)共聚形成的共聚物为阴离子型，其分子带负电荷。同理，丙烯酰胺和阳离子单体形成的共聚物属于阳离子型，其分子带正电荷。共聚物含有一定量的离子单体，表现出一定量的离子特性。我们用“离子度”的百分比来表示聚合物分子链上的电荷。离子度越高，分子链中带电离子越多。因此，非离子聚丙烯酰胺的离子度为零。选择聚丙烯酰胺絮凝剂时，聚丙烯酰胺分子链有多少电荷也是一个重要的考虑因素。

絮凝剂聚丙烯酰胺是合成聚合物中分子量最高的。絮凝剂聚丙烯酰胺的分子量总是指平均分子量，它表示每个聚合物分子的平均长度。分子量越大，组成每个分子的链越多，或者每个分子的平均长度越长。从分子量来看，聚丙烯酰胺的絮凝作用不仅与分子量有关，还与分子结构(支链、直链、交联)和分子量的宽窄分布有关。