陽離子聚丙烯酰胺

陽離子聚丙烯酰胺在酸性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性，它通常會(huì)比陰離子或非離子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄潔污水的性能主要是通過電荷中和作用而獲得。這類絮凝劑的功能主要是絮凝帶負(fù)的電荷，具有除濁、脫色功能。根據(jù)懸浮物質(zhì)的性質(zhì)、濃度及絮凝劑聚丙烯酰胺凝性能，沉淀可以分為：自然沉淀，絮凝沉淀，區(qū)域沉淀。在酒精廠、味精廠、制糖廠、肉制品廠、飲料廠、印染廠的等廢水處理中用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子聚丙烯酰胺，非離子聚丙烯酰胺或無機(jī)鹽效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍，因?yàn)檫@類廢水普遍帶有陰電荷。

陽離子聚丙烯酰胺適用高速離心機(jī)、 帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)等專用污泥脫水機(jī)械，具有形成絮團(tuán)速度快，絮團(tuán)粗大，耐擠壓和剪切、成團(tuán)性好，易與濾布剝離等特點(diǎn)。所以脫水率高， 濾餅含液低，用量少，能大大降低用戶使用成本。近期展望，我國(guó)應(yīng)是聚丙烯酰胺類有機(jī)產(chǎn)品作水處理劑，將會(huì)隨水說性缺水的范圍擴(kuò)大、國(guó)民對(duì)飲用水要求的提高而逐步擴(kuò)大。 也能用于鹽酸、中濃度硫酸等液體，分離凈化其中所含的懸濁性物質(zhì)。因此該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于城市污水處理廠、啤酒廠、食品廠、制革廠、造紙廠、石 油化工廠、油田、冶金、化學(xué)工業(yè)和化妝品等污泥脫水處理上。

陽離子聚丙烯酰胺溶解度溫度對(duì)聚丙烯酰胺性能的影響：

   溶解溫度直接影響聚丙烯酰胺性能，較適宜的溶解溫度為50—60℃，溶解需要有合適的溫度，才能以最快速度溶解在溶解過程，溫度過高，又會(huì)使分子鏈斷裂，降低使用效果中要注意控制油田調(diào)剖堵水劑、與交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、促凝劑聯(lián)合作用，生成具有重要聚合凝膠和樹脂凝膠的高強(qiáng)凝劑膠堵水劑。它通過附、物理堵塞等作用堵塞地層孔隙和裂縫，調(diào)整比例，可控制凝膠時(shí)間，以適應(yīng)不同地質(zhì)清況。用于污泥脫水。漿料中帶有負(fù)電荷的細(xì)小纖維填料必須借助于具有一定陽離子電荷密度的聚合物才能留著于呈負(fù)電荷的纖維上，因此，尋找更為有效的陽離子聚合物是非常有意義的研究合體。近期展望，我國(guó)應(yīng)是聚丙烯酰胺類有機(jī)產(chǎn)品作水處理劑，將會(huì)隨水說性缺水的范圍擴(kuò)大、國(guó)民對(duì)飲用水要求的提高而逐步擴(kuò)大。絮凝劑—陽離子聚丙烯酰胺主要應(yīng)用于工業(yè)上的固液分離過程，包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝，陽離子聚丙烯酰胺應(yīng)用的主要行業(yè)有：城市污水處理、造紙工業(yè)、食品加工業(yè)、石化工業(yè)、冶金工業(yè)、選礦工業(yè)、染色工業(yè)和制糖工業(yè)及各種工業(yè)的廢水處理。緊靠膠核表面一層的反離子被吸附的比較牢固，該層稱為吸附層，隨著膠核表面距離的增加，擴(kuò)散層內(nèi)反離子的濃度逐漸降低，直到等于溶液中離子的平均濃度。陽離子聚丙烯酰胺還用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉淀及污泥脫水上，通過其所含的正電荷基團(tuán)對(duì)污泥中的負(fù)電荷有機(jī)膠體電性中和作用及高分子優(yōu)異的架橋凝聚功能，促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物，從其懸浮液中分離出來。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，并與硝酸鈰銨組成氧化還原引發(fā)體系，引發(fā)丙烯酰胺和季銨型陽離子單體甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨進(jìn)行自由基聚合，制備了星形結(jié)構(gòu)的陽離子型聚丙烯酰胺，并研究了其助留助濾效果，以期為開發(fā)新型結(jié)構(gòu)的造紙濕部助劑提供理論依據(jù)。且由于支化聚合物的黏度只與單臂的分子結(jié)構(gòu)及相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，因此，其黏度低、溶解快、使用方便。且在實(shí)際操作中，線性PAM溶解較挫折。各種油污，有機(jī)、無機(jī)、污水、復(fù)雜污水的處理，在PH變化不定的污水系統(tǒng)中。用于造紙助劑。而支化聚合物的電荷衰減行為不同于線性聚合物，不會(huì)發(fā)生重構(gòu)和擴(kuò)散過程。目前國(guó)內(nèi)外聚丙烯酰胺（PAM）產(chǎn)品的分子結(jié)構(gòu)均為線性結(jié)構(gòu)，在使用過程中，聚合物分子在纖維表面會(huì)發(fā)生吸附、重構(gòu)和擴(kuò)散等作用，降低使用效果。

聚丙烯酰胺對(duì)發(fā)酵液的處理應(yīng)用

近年來，中國(guó)的沼氣技術(shù)水平和規(guī)模有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2010年底，中國(guó)已建成超過4000萬個(gè)戶用沼氣池，沼氣產(chǎn)量達(dá)到190億立方米，到2020年，沼氣產(chǎn)量達(dá)到400億立方米。沼氣技術(shù)也廣泛應(yīng)用到畜牧養(yǎng)殖業(yè)， 規(guī)模的畜牧養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生大量的動(dòng)物糞便和尿液，以前的做法一般是把糞便堆放起來， 有的賣給農(nóng)戶作為肥料直接使用。域沉淀的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對(duì)位置保持不變，形成一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。問題是堆放和運(yùn)輸 很不方便，臭氣熏天，特別是下雨天，污水橫流，對(duì)環(huán)境造成了很大的污染，此問題嚴(yán)重制約了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。隨著沼氣技術(shù)的發(fā)展和普及，對(duì)動(dòng)物糞便和尿液進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣，然后利用沼氣發(fā)電，產(chǎn)生清潔能源。沼液和沼渣經(jīng)過處理可以生產(chǎn)有機(jī)肥料。不但保護(hù)了環(huán)境，還提高了經(jīng)濟(jì)效益。

沼氣發(fā)酵后的殘余物資主要有沼液和沼渣 兩部分組成，沼渣懸浮于沼液中。8%，體積很大，使用聚丙烯酰胺進(jìn)行污泥脫水可以改變污泥顆粒表面的物化性質(zhì)，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，減少污泥顆粒與水的親和力，相應(yīng)改善污泥的脫水性能，無論是對(duì)社會(huì)還是環(huán)境都具有非常重大的意義，下圖是使用聚丙烯酰胺污泥脫水的詳細(xì)過程。沼渣是由部分未分解的原料和新生的微生物菌啼組成，分為三部分：一是有機(jī)質(zhì)30—50%，，腐植酸10—20%，對(duì)改良土壤起重要作用，二是氮磷鉀等元素，滿足生物的生長(zhǎng)需要，三是未腐熟原料，施入農(nóng)田繼續(xù)發(fā)酵，釋放肥效。

通過對(duì)沼渣的物理性質(zhì)和沼渣纖維化學(xué)成分的測(cè)定研究，可以得出一下結(jié)論:

1)沼渣物理成分中含纖維64%，非礦物質(zhì)雜質(zhì)35%，礦物質(zhì)1%，其纖維長(zhǎng)寬比分布范圍3.92---32.14，分散度大。

2）沼渣纖維化學(xué)成分中含纖維素44.8%，半纖維素21.9%，木質(zhì)素15.6%，灰分及其他雜質(zhì)17.7%。反芻動(dòng)物糞便厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣后沼渣中纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較水稻小麥和玉米等作物秸稈高5%以上。

沼液和沼渣都是很好的肥料，但是不能直接使用，因?yàn)檎釉泻?0%的水分，需要對(duì)其脫水，然后對(duì)其發(fā)酵。在對(duì)沼液進(jìn)行脫水時(shí)，首先要選擇合適的絮凝劑，合適的絮凝劑可以提高出水率，擠壓出的泥餅含水率低。反芻動(dòng)物糞便厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣后沼渣中纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較水稻小麥和玉米等作物秸稈高5%以上。根據(jù)本廠多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般是要選擇陽離子聚丙烯酰胺，離子度相對(duì)高的絮凝和出水效果好些，在選擇絮凝劑時(shí)，先在實(shí)驗(yàn)室小試，然后上機(jī)實(shí)驗(yàn)。以免浪費(fèi)人力物力。