聚丙烯酰胺概论
聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM，是一种线性高分子聚合物，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作为有效的絮凝剂，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、产品规格及主要技术指标 技术指标名称 PAM阴离子
PAM非离子
PAM阳离子 PAM复合离子
外观 白色或微黄色粉末
粒径，mm ∠2 固含量（%） ≥88 溶速（min） ≤1.5 不溶物（%） ≤2 分子量（万） 500—2400 300—600 300—800 800—1500 水解度（%）
13—30
5—15
离子度5—50
10—20 注：根据用户要求，分子量控制在表格所定指标的范围内 二、PAM物理性质及使用特征
1、 物理性质：分子式（CH2CHCONH2）r 结构式（CH2—CHO）n
C
O NH2
PAM是一种线性高分子聚合物，它易溶于水。几乎不溶于苯、乙醇、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属于非危险品，无毒、无腐蚀性。固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好，加热到100℃稳定性良好但在150℃以上时易分解产生氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度（克）毫升23℃ 1.302，玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。 2、使用特性
1）絮凝性：PAM能是悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，其絮凝作用。 2）粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，其粘合作用。
3）降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能减阻50—80%。 4）增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解，呈半网状结构时，增稠将明显。 3、PAM的作用原理简介 1）絮凝作用原理简介：
PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度用悬浮液的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的PAM，能迅速使动电位降低而絮凝。 2）吸附架桥：
PAM分子量固定在不同的表面上，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。 4）增强作用：
PAM分子链与分散相通过各种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。
三、PAM的合成及工艺
PAM：由丙烯腈与水灾骨架铜催化剂作用下直接反应生成聚丙烯酰胺再经离子交换聚合干燥、磨粉等工序即得成品。工艺简介如下：
1、催化水合CH2=CHCN+H2O骨架铜催化剂CH2=CHCONH2 湿度
聚合nCH2=CHCONH2 引发剂 (CH2CHCONH2)
四、聚丙烯酰胺主要用途
聚丙烯酰胺（PAM）分子量高，水溶性好，可调节分子量，并可以引进各种离子基团以得到特定的性能。低分子量是分散材料有效增调剂和稳定剂，高分子量是重要的絮凝剂，它可以制作出亲水而睡不溶性的凝胶，它对许多团体表面和溶解物质有良好的粘附力。 由于以上性能，PAM广泛应用于絮凝、增稠、减阻、凝胶、粘结阻垢等领域。 聚丙烯酰胺有阳离子、阴离子、非离子、两性离子等四种类型，它们的用途分别是： 1、阴离子聚丙烯酰胺（PAM） 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，可选用不同分子量使用。
1）用于工业废水处理。特别是对于悬浮颗粒，较粗、浓度高，离子带阳电荷、水的PH值为中性或碱性的污水入钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水、洗煤废水等污水处理效果很好。 2)应用水处理。我国很多自来水厂的水源来自江河泥沙及矿物质含量高，比较浑浊，虽然经过沉淀过滤，但仍达不到要求，需要投加絮凝剂才能使水质变清，很多自来水厂采用无机絮凝剂，但投加量大，造成污泥量增大效果不是很好，采用阴离子聚丙烯酰胺做絮凝剂，投加量为无机絮凝剂的五十分之一，但效果是无机絮凝剂的几倍至几十倍，对于有机物污染严重的江河水用以你老子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。
3）用作淀粉厂及酒精厂的流失淀粉及就早点回收。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，是淀粉沉淀，然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼类可做饲料，酒精厂大量的酒糟就是用聚丙烯酰胺做絮凝剂，对酒糟进行回收的，而且取得了很大的经济效益。
4）用作油田调剖堵水的堵水剂，三次采用的驱油剂。
5）用作造纸助剂，PAM在造纸方面用途很广泛，可作为长纤维造纸分散剂，干湿增强剂，助留、助滤剂及造纸废水的絮凝剂等。
2、非离子聚丙烯酰胺（PAM）国标GB12005.9—92
非离子聚丙烯酰胺石油丙酰胺均聚而成，纯度高、离子化程度低，性能好，用途广。
主要用途：
1）主要用于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，曼尼奇阳离子聚丙烯酰胺，最主要的基础原料。
2）纺织工业助剂，添加一些其他化学品可配置成化学浆料，用于纺织品上浆，可以提高粘着性，渗透性恶化脱浆的性能，使纺织品具有防静电性，减少上浆率，减少绞浆斑、布机断头率和落物。
3）可用作污水处理剂，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起的是吸附架桥作用，使悬浮的粒子产生絮凝沉淀，达到净化水的目的，也可作上水处理，本产品无毒，尤其是和无机物絮凝剂配合使用，在水处理效果最佳。
4）用9.5份PAM加0.5份NN-甲叉双丙烯酰胺混溶可作为坝堤、地基、隧道等堵水的化学灌浆剂。
5）将PAM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。
6）PAM的吸湿性很强，他可保持土壤的水分，在干旱的地区，使用PAM进行土壤改良式一个很好的措施。
7）PAM和木质纤维素配合，再加一些化学助剂，可用作油田调剖堵水剂。 8）可用作建筑业、建筑胶水、内墙涂料等方面。 3、阳离子：聚丙烯酰胺（PAM）
阳离子PAM是由乙烯基阳离子单体和丙烯酰胺共聚而成，国标代号PAM，它是一种线性高分子聚合物，其主要用途：
1）用于污泥脱水。根据污泥性质可选用本产品的相应牌号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散、流泥饼较厚，脱水率较高，泥饼含水率在80%一下。
2）用于生活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，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。如生产粮食粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水、味精厂废水、制糖废水，有机含量高的废水、饮料废水、纺织印染废水等，阳离子聚丙烯酰胺要比阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。
3）用于江河水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，它将成为治长江、黄河及其他流域的自来水厂的高效絮凝剂。 4）造纸用增强剂及其他助剂。
5）用于油田化学助剂，如粘土防膨剂、油田酸化用稠化剂。 4、两性离子聚丙烯酰胺（PAM）阴阳
两性离子聚丙烯酰胺是由 和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体，水解共聚而成，经红外光谱分析，该产品链结上不但有丙烯酰胺水解后的：羟基阴电荷，而且还有乙烯基阳电荷：。因此，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。 主要用途：
1）调剖堵水剂，经过油田试验，这种新型两性离子调剖堵水剂的性能要高过其他单一离子特性的调剖堵水剂。
2）最新型的水处理剂，子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常显著的协同效应，PAM对降低表面张力的性能要远远大于同条件下阳离子或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PAM具有两性的特性，它可以完成阴离子、阳离子的配合协同作用，而没有任何沉淀物的产生，特别是对水质情况比较复杂或水的性质经常裱花的，使用PAM作为水处理絮凝剂更为方便，效果更好。
3）污泥脱水剂，由于城市污水排放的性质越来越复杂，因此污水处理中对污泥脱水机的要求越来越高，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，因此这种两性离子的污泥脱水剂，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两性离子聚丙烯酰胺进行污泥脱水，其效果更为突出。 五、本产品的使用方法和注意事项：
1）用户在正式使用本产品前，应进行小型试验，以便确定最佳用量和使用条件，用作絮凝剂时，一般哟哦那个两在0.1—0.5ppm。
2）所有产品在使用前，必须先溶解成溶液，使高分子链充分伸展后备用。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、不锈钢等搅拌槽中进行。 因为PAM的分子链在溶液中式一个无规则的线圈，在制备和溶解时，有部分水包在线圈内，线圈的体积大而饱满，线圈和线圈之间很容易相互缠绕与交联，从外观上看有一定的粘度，若用离心泵由于叶轮高速旋转使大分子线圈结构发生变形一部分从中间分离出来，体积变小，线圈间的交联被破坏粘度下降，降低使用效果。 3）PAM分子链在溶液中受剪切力作用会导致分子链断裂降解，影响性能。故溶解稀释PAM时，应尽量减少搅拌时间，降低搅拌强度；搅拌转速一般应控制在50—250转/分，不宜太快。使用PAM溶液时，加剂点应尽可能避开强烈的机械搅拌；输送PAM溶液时，管路要粗，弯头少放支管要少，输送泵最好选用莫诺泵或隔膜泵，而不要选用离心泵。
4）干粉PAM产品在溶解时要特别注意操作程序，防止颗粒的相互粘连而使溶解操作失败。小型试验时，可先用甲醇、乙醇等有机试剂湿润一下，以改善颗粒在水中的分散性；工业应用时，应先向溶罐内加入1/2的水量，开启搅拌，并徐徐倒入PAM干粉后再补解，适当加温能加速产品的溶解度，但不应超过60℃。
5）在无极絮凝剂与PAM混合使用时，无极絮凝剂与PAM应分别在二个搅拌设备中溶解，否则会造成二絮凝剂之间的相互作用，而产生凝集，影响效果；使用时应注意加料次序，一般讲，处理粒径在50um以下的微细粒子时，先加入无机絮凝剂后，再加PAM溶液。而处理粒径在50um以上的粗粒子时，先加PAM溶液进行吸附桥架，然后再加絮凝剂。用户使用时，应先进行小型试验来确定投加次序。
6）作为一般规则，当溶液条件越有利于聚合物分子链伸展，使用效果就越好，故阳离子型PAM使用于酸性介质，阴离子型PAM适用于偏碱性的介质，而非离子型PAM适用于酸性或碱性介质。有条件的地方，在使用前将PAM溶液稀释到0.01%—0.05%，这样有利于分子链再进一步伸张，从而提高使用效果，节省用量。
7)PAM产品不宜存放在铁制容器中。干粉PAM一般可长期存放性能稳定，但溶解于水的PAM，性能会随着时间的增加而下降，且浓度越稀，性能下降越快。0.05—0.1非离子型或阴离子型PAM溶液仅能存放半个月左右，0.1%的阳离子型PAM溶液极不稳定，1—2天以后，性能就开始下降，故PAM产品宜即配即用为好。
8）由于矿物微粒表面的晶格离子排列的不均匀。产生过剩电荷，它对聚丙烯酰胺分子发生了强烈的影响，聚丙烯酰胺的架桥作用很难发挥，只能与单个粒子作用，悬浮于浆液中，若适当的调节浆液中的PH值消除部分过剩电荷，可增加絮凝效果。 9）聚丙烯酰胺的消耗数量与团体微粒的表面积成正比，若矿物和无形沉降物的直径很小时，有极大的表面积，需要的聚丙烯酰胺的数量也大。
10）如果沉降微粒，粘滞性很大，表面疏松且带电荷，如（氧化铁胶粒）聚丙烯酰胺均匀分布将很困难，降低了沉降及絮凝效果。
11）作为油田注水增稠剂时，应用含盐量低的配置和提高聚合物聚合度，因为PAM，PHP的大分子中含有极性基—CONH2和COOH能与水中无机阳离子型乘氢键相结合，产生沉降作用，是PAM、PHP的粘度下降达不到预定的效果。 聚丙烯酰胺的毒性：
PAM本身没有毒性，只有当给入量大于500ppm时，因动物的肠胃粘膜对营养的吸收被粘阻而有害。
PAM中的残留单体聚丙烯酰胺（AN）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，由于食物方面，如饮用水如蔗糖汁澄清，制造 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。
聚丙烯酰胺阴离子型PAM适用于浓度较高的带正电荷的无机悬浮物，以及悬浮粒子较粗（0.01—1mm），PH值为中性或碱性溶液。
聚丙烯酰胺阳离子型PAM适用于带负电荷、含有机物质的悬浮物。
聚丙烯酰胺非离子型PAM适用于有机、无机混合状态的悬浮物分离，溶液呈酸性或中性。 聚丙烯酰胺两性离子型PAM适用于悬浮物性质及PH值变化不定的污水处理。
注：分子量，意思就是分子链的长度，分子量大的不一定就好，小的也不一定就差，关键得结合脱水设备和污泥性质，比如带机，一般的话分子量就不能过高，如果分子量很高就可能导致滤布堵塞，影响脱水效果；再比如离心机，分子量就要求要高一点，要求絮团能够尽量耐剪切，所以要选择根子两相对较高的产品；再说离子度，离子度七十就是电荷密度，离子度也决定絮团的紧密度，但是选择什么样离子度的产品合适，还是需要做选型试验，然后上机实验，最后才能确定最佳药剂。
聚丙烯酰胺的应用领域配比浓度及用量
引用领域
用途
聚合物类型、规格
用量用配比浓度
熔炉炼铝、硫酸铝 循环水，生产过程中去杂质 阴离子1000万 千分之五配每吨用3-5克
盐水澄清 去除钙与镁 阴离子800—1200万 千分之一配每吨用1-2克
膨润土生产 增加膨润的粘度 阴离子1500—1800万 千分之三配每吨用2-3克
混凝土 减水剂 阴离子500—800万 1.2%配每吨用1.2千克
洗煤 煤泥沉淀、层渣沉降 阴离子800—1200万 千分之三配每吨用4克
氰化工艺 采金 阴离子1000—1500万 千分之三配每吨用3-4克
温法生产磷酸 生产工艺提纯 阴离子800—1200万 千分之四配每吨用5克
电镀 重金属、氢氧化物处理 阴离子600—800万 千分之一配每吨用1-2克
浮选助剂 浮选前改进颗粒大小 阴离子1000万 千分之三配每吨用3-4克
钢厂 循环水处理、污泥脱水 阴离子1200万、阳离子 千分之五配每吨用5-7克
肉类加工 污水处理 阴离子1500万、阳离子 千分之三配每吨用3-4克
汽车工业 污水处理 阴离子1200—1500万 千分之四配每吨用4-5克
桥梁 钻孔调浆 阴离子1200—1500万 千分之五配每吨用1.2kg 制药
生产工艺发酵 阳离子 千分之二配每吨用2-3克
味精厂、啤酒厂 层渣、废水处理 阴离子、阳离子 千分之二配每吨用2-3克
造纸纸浆助留、助滤、中断废水回收、废浆污泥脱水 阴离子、阳离子 千分之三配每吨用3-5克
制糖 糖水提纯 阴离子1500万 千分之二配每吨用2-3克
制革 废水处理 阴离子1200万 千分之二配每吨用2-4克
钛白粉 工艺提纯 阴离子、阳离子 千分之二配每吨用2-3克
石油开采 钻井调浆、三次采油 阴离子300—2000万
涂料 增稠剂 阴离子、阳离子 千分之二配 城市污水处理厂 污泥脱水 阳离子
千分之三配每吨干泥用4kg
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/c58ad9204a73f242336c1eb91a37f111f0850d51.html
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