确定所需聚丙烯酰胺类型和浓度类型选择:根据应用场景来选择聚丙烯酰胺类型。如果用于处理污水中带负电荷的悬浮颗粒,如矿业废水处理,一般选择阳离子型聚丙烯酰胺;若是处理含有机物较多的污水,像食品加工废水,非离子型聚丙烯酰胺是更好的选择。这是因为阳离子型聚丙烯酰胺可以通过电荷中和作用使悬浮颗粒絮凝,非离子型则主要依靠分子链的吸附架桥作用来处理有机物。
浓度确定:将聚丙烯酰胺配制成 0.1% - 0.5%(质量分数)的溶液。例如,在一般的污水处理场景中,0.2% - 0.3% 浓度的溶液较为常用。浓度过高,溶液粘度大,不易溶解且不利于在使用时均匀分散;浓度过低,则需要添加较多的溶液才能达到预期效果,会增加使用成本。
准备合适的容器和工具容器选择:应选用塑料(如聚乙烯、聚丙烯)、搪瓷或不锈钢材质的容器。避免使用铁制容器,因为铁离子会与聚丙烯酰胺发生化学反应,导致聚丙烯酰胺降解,影响其性能。容器大小要根据所需配制溶液的体积来确定,并且要预留一定的空间用于搅拌。
搅拌工具:可以使用机械搅拌器,如电动搅拌桨,搅拌速度能够调节。合适的搅拌速度有助于聚丙烯酰胺的溶解,防止其结团。对于小型配制,也可以使用玻璃棒进行手工搅拌,但效率较低,且较难保证溶解效果。
准备溶解用水水质要求:一般使用干净的自来水或者去离子水。如果水中含有大量杂质、矿物质(如钙、镁离子)或者其他污染物,会对聚丙烯酰胺的性能产生不良影响。例如,水中的钙、镁离子与聚丙烯酰胺发生反应,改变其溶解和絮凝等性能。
水温控制:水温更好控制在 5 - 40℃之间。水温过低,聚丙烯酰胺的溶解速度会变慢;水温过高(超过 60℃),会导致聚丙烯酰胺发生热降解,使分子链断裂,影响其使用效果。
配制过程缓慢添加聚丙烯酰胺:将聚丙烯酰胺缓慢地加入到水中。如果是固体聚丙烯酰胺,要一边搅拌一边将粉末均匀地撒入水中。这是因为聚丙烯酰胺遇水后会迅速溶胀,若一次性大量投入,很容易出现结团现象。例如,配制 1 升 0.2% 浓度的聚丙烯酰胺溶液,需要称取 2 克固体聚丙烯酰胺。将水放入容器并开启搅拌,搅拌速度控制在 100 - 300 转 / 分钟,然后缓慢地将 2 克聚丙烯酰胺粉末均匀地撒入水中,这个过程更好持续 5 - 10 分钟。
持续搅拌至完全溶解:添加完聚丙烯酰胺后,要持续搅拌一段时间,直到溶液变得均匀透明,没有未溶解的颗粒为止。搅拌时间根据聚丙烯酰胺的类型(阴离子型、阳离子型、非离子型)和分子量大小而有所不同。一般分子量越高,搅拌时间越长。例如,分子量在 1000 万以上的聚丙烯酰胺,在合适的条件下(水温、搅拌速度合适等)需要 1 - 2 小时才能完全溶解。