阴离子聚丙烯酰胺的其它相关

2025-02-07 16:02:41

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回答1：

PAM沉淀的技术流程
沉淀是发生化学反应时生成了不溶于反应物所在溶液的物质。从字意上理解就是在重力作用下沉淀去除。污水中的悬浮物质，可以这是一种物理过程，简便易行，效果良好，是污水处理的重要技术之一。
根据悬浮物质的性质、浓度及絮聚丙烯酰胺凝性能，沉淀可以分为：自然沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀。域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上)，颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。
絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度，而且与沉淀深度有关。地面水中投加混凝剂后形成的矾花，生活污水中的有机悬浮物，活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。污水处理剂的缺点
在网上看到很多关于聚丙烯酰胺作为的好处，很少提到关于聚丙烯酰胺在废水处理应用的缺点，
通过网友评论，笔者发现聚丙烯酰胺做为污水絮凝剂的主要缺点有以下三类
1、会使水的COD和氨氮含量提高
2、盐度会增加丙烯酰胺有毒聚丙烯酰胺毒性相对较低
3、加量大的时候出水的粘度会增加。减少使用量的话，效果又不好，所以一定要控制好加量。
聚丙烯酰胺用于污水处理时主要用于絮凝沉淀，废水中只需投加少量的聚丙烯酰胺产品即可以减少排水中的悬浮物，使出水更清澈，如果聚丙烯酰胺投加量过大会导致废水黏稠，流动性减弱，拥挤堵塞排污管道。这是在使用过程中最常遇到的问题。
絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。
一般来讲，分子量越大，絮凝活性越高；线性分子絮凝活性高，分子带支链或交联越多，絮凝性越差；絮凝剂产生菌处于培养后期，细胞表面蔬水性增强，产生的絮凝剂活性也越高。
尽管聚丙烯酰胺作为絮凝剂的缺点有很多，但并不影响其作为目前用量最大最广的絮凝剂产品之一，聚丙烯酰胺具备超高分子量结构和投加量低，处理单位体积污水成本较低等优点，在没有开发出成本更低效果更好的絮凝剂产品之前，聚丙烯酰胺无疑很具有开发前景的絮凝剂产品。药剂的投加方式
药剂的投加采用重力投加和压力投加，无论哪种投加方式，由溶解池到溶液池，到药液投加点，均应设置药液提升设备，常用的药液提升设备是计量泵和水射器。
1.重力投加
利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处，利用水泵叶轮混合。
2.压力投加
利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中，适用于将药剂投加到压力水管中，或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。
3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中，有直接采用计量泵和采用耐酸从而起增强作用。
聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %～0.5%的稀释溶液备用，配制好的溶液最好不要存放太长时间才用，这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01～0.05的溶液，原因就是可以更有肋于絮凝剂在悬浮体系中的分散，可以降低用量，而且可以取得更好的絮凝效果。阴离子聚丙烯酰胺
阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品描述：阴离子聚丙烯酰胺（APAM）外观为白色粉粒，分子量从600万到2500万水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14，在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性，与盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。工业废水处理：对于悬浮颗粒，较出、浓度高、粒子带阳电荷，水的PH值为中性或碱性的污水，钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理，效果最好。饮用水处理：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，虽经过沉淀过滤，仍不能达到要求，需要投加絮凝剂，投加量是无机絮凝剂的1/50，但效果是无机絮凝剂的几倍，对于有机物污染严重的江河水可采用无机絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。现投加阴离子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼状，可作饲料，酒精厂的酒精也可采用阴离子聚丙烯酰胺脱水，压滤进行回收。用于河水泥浆沉降。用于造纸干强剂。
用于造纸助剂、助率剂。在造纸前泵口式储浆池中加入微量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺可使水中填料与细小纤维在网上存留提高20-30%。每吨可节约纸浆20-30kg。　举例：在洗煤过程中产生大量废水，直接排放污染环境，必须沉清后循环利用，回收水中煤泥，也很有价值，但靠自然沉降，费时费力，同时水也不清。
另外，阴离子聚丙烯酰胺在制香行业的应用也越来越受欢迎，阴离子聚丙烯酰胺产品特点：具溶解性好，粘度高，韧性强，易燃无（少）烟、燃烧无异味、无毒等特点；产品性能稳定，避免了其它植物胶粉和普通淀粉因产地、时间不同，粘结质量参差不齐，在香业生产时需要反复调试配方，以免造成产品质量不稳定的现象；香制品外表光洁平整、成型好、不易破碎；尤其是其冷水可糊化性，无需煮糊，将物料直接混和均匀、加水搅拌既可生产，而且加水混合后的物料较长时间放置也不会有物料干硬无法使用的现象发生，有效地节约了能源和方便了　生产操作。
使用效果：使用本产品做成的香坯（香制品）外观平整、无断裂、无霉斑，抗折力强，产品成色好、烘晒后不褪色，燃点时间足，可燃性好，过铁齿盘不“断头”熄火，有利于蚊香有效成份的挥散率的提高及可减少成品在烘干过程中的损失，同时，可大大减轻工人的劳动强度、提高工作效率。此外，本品对环境无污染，可满足绿色环保方面对产品的要求。　经济效益：使用本产品可减少原料成本5—12%,节约能耗20—30%。阴离子聚丙烯酰胺包装、贮运及注意事项：
采用25Kg衬塑编织袋或纸塑复合袋包装，也可根据用户要求包装。贮运时，注意防热、防潮，防止包装破损，干粉产品长期露置会吸潮结块。堆码层数不得超过20层。有效储存期为2年。本产品粒度为20-80目，亦可根据用户要求生产。丙烯酰胺单体在催化剂的作用下，发生的聚合反应。在这种特定过程中，聚合反应包括两步：
第一步，氧化一还原体系催化剂释放自由基；
第二步，偶氮类催化剂在热活化作用下释入自由基。 1．溶解罐温度
工艺上将溶解罐温度控制在18℃左右。高于18℃溶液易聚合；低于17℃，碳酸钠将在盘管上析出。调节方法：控制温度高于18qC，溶解罐由制冷系统的循环冷却水(5～10℃)冷却至固定的聚合温度(18℃)，在出现冷却温度比设定温度低的情况时，可用同一盘管对罐再加热。用电加热水罐供热水。
2．溶解罐pH值
工艺上控制溶解罐pH值在12．3左右，pH值较高可使Na：CO，稳定并有利于水解反应进行。调节方法：一般AM与Na2CO，溶液混合完后pH值为10．9～11．8，用NaOH(30%) 逐渐把．pH值调到12．3，pH值高于12．3可用H：SO。(95．1%)调回。
3．反应器加料量工艺上反应器加料量控制在12100kg左右，多于12100kg在聚合时体积膨胀将溢出反应器。
4．通N2时间：工艺上控制通N的时间在40～60min之间，一般为40min，通N：时间低于40min，氧含量不低于O．3mg,/L，阻聚。开始进料5min后，将与30ml脱盐水和一些Span20均匀混合的偶氮催化剂AZDN从储罐中，用压缩空气打入反应器，其加入量约为12kgo 吹氮开始30min，从甲酸钠储罐中向反应器加入1．8kg的甲酸钠(一种链转移剂)，其溶液供料管线回路在回流稳压阀的作用下保持恒压，通过I)CS系统控制(用电磁流量计计量其加入量能够更准确)。
5．引发剂、链转移剂加入量及顺序
停止吹氮前5min，将氧化剂过硫酸铵0.18kg加入反应器中，2min后加入 0.18kg甲醛合次硫酸氢钠，其操作方法与甲酸钠相同，过硫酸铵经流量计计量，由泵从储罐中打入反应器，硫酸氢钠经流量计计量后，由泵从储罐打入反应器。 NaFS加入后2min停止吹N：，即反应逐渐开始，温度逐渐升高，在此过程中，由于水解反应速度加快会产生大量NH，和CO，胶体体积会膨胀为原体积的2．5倍，大约30min聚合反应完成，此时温度为90%左右，但水解反应仍在进行，为了增加产品的水解度，胶体需在反应器内熟化3h，然后进入预研磨阶段。聚合反应过程是否正常，可以通过温度记录曲线比较各段的温度变化来判定。
6．反应温度
温度对聚合反应也是一个关键参数，聚合温度设定约为18℃(该温度可按原料的配方及所需产品的相对分子质量不同进行调整)各组分混合后的温度为18～25qC，此冷却过程由制冷系统完成，冷却水温度为2～10℃，由泵注入溶解罐夹套盘管，由温度控制器控制冷却水阀门。如果由于装置暂停或设备误操作，出现冷却温度比设定温度低时，也可用夹大盘管对溶解罐进行加热。热水来自热水储罐，由泵打入。
7．预研磨、造粒
反应器中的胶体倾倒在预研磨机中的过程由DCS系统控制，开盖后由液压系统将反应器缓慢倾倒，胶体沿润滑后的聚丙烯壁滑下，并靠重力作用由横梁刀切成3块，此时胶体温度约为90cIC，其过程如下：由升降器将反应器盖打开，启动液压泵由液压罐将反应器缓慢倾斜，使胶体倒入预研磨机中，预研磨机内有6个平行切割螺杆，切割螺杆将胶体切碎并压入进料螺杆中(进料螺杆与切割螺杆垂直)，然后由进料螺杆将胶体送入螺杆计量泵计量后，送入造粒机中，计量的速度及切割机内的胶体通量由手动调节，在此过程中，为使切割容易，特别是对于低、中相对分子质量的聚合物需向胶体上喷一定量的表面活性剂，可使黏性胶粒保持自由流动状态，这种溶液由泵从储罐手工操作打入预研磨机中，其加入量由连接在DCS系统上的计时器控制，加入量为5L，为使造粒容易进入造粒机，物料需用2% Span20的Exxsol油做润滑剂(每小时耗油约为20L)，每台造粒机的加入量取决于产品的规格及造粒机内的切割间隙，而且在切割刀钝化后，其用量要增加，加入方法是用泵经储罐打入造粒机中。通过造粒机底部的筛子可以得到尺寸为3～6mm的胶粒，然后利用风机将其送入干燥器中。
8．产品的干燥
采用振动式流化床结构的干燥器，对产品进行两段干燥，在此过程中，聚丙烯酰胺由胶体变成粉剂，水含量由70%降至10%，其物料平衡如下：(每小时量)

开启风机，将研磨的胶体从造粒机送入干燥器中，干燥器内的热气流及振动器使胶粒很快地流态化，其振动由电机控制，热空气来自蒸汽加热器，经过滤器过滤的冷空气加热到 O℃以上，然后经气流调节器，用风机将加热的空气分别吹入干燥器的一段、二段，两段热空气的温度范围分别是100～130qC和60～90~C，蒸汽加热器的调节阀由DCS系统控制，在保持每段干燥区内物料温度恒定的情况下使空气维持最高温度。启动风机旋风分离器，把被高速气流从流化态表面夹带出的产品细颗粒分离出来，由输料风机重新加入到干燥器中，同时也使干燥器内保持负压状态，防止氨气扩散到车间内。流化床干燥器，对产品进行两段干燥。每段干燥面积为8m。一段干燥物料含水量由70%降到30%，入口物料流量为3000kg,/h，入口空气温度为120～125℃，空气流量为 48520m/h(20%)。二段干燥物料含水量由30%降至10%，入口空气温度为83℃，空气流量为41842m。/h(20~C)。该干燥器每小时的处理量为900～1000kg，在干燥器出口，检查产品湿度合格后，打开干燥器门，开启回转振动筛将未干燥的块状物除去，这些块状物或研碎，或重新加入预切割机中。
9．筛分、研磨及包装
把干燥后的部分水解的聚丙烯酰胺处理成干粉，将颗粒分布满足要求的干粉包装成为
最终产品，物料平衡如下：

从振动筛分器筛出来的产品，经负压风力输送至旋风分离器，此负压风力是由风机产生的，旋风分离器底部产品经旋转阀进入双层筛，而气流中的细粉被袋式过滤器收集在料斗中，并通过螺杆进入侧装袋。
双层振动筛分器把产品分成3个部分，最上层为大颗粒产品，被送进研磨器中，经研磨后送回旋风分离器中进行正常循环，中层为颗粒粒径在100～200Ixm之间的产品，由负压经输送料斗进入两个混合料斗中，由立式螺杆搅拌后得到混合均匀的合格产品。下层是被称为细粉的颗粒，被送入料斗并通过螺杆进入侧装袋。
在混合料斗中装有立式螺杆，既可均匀混合产品，又能顺势填充带式混合器，同时混合料斗与旋风分离器相连，可将料斗中的废气，在负压作用下分离，底部产品经旋转阀返回旋风分离器进行正常循环，细粉被袋式过滤器收集在料斗中并经螺杆进入侧装袋。
带式混合器配有螺旋系统，既可搅拌产品，又可顺势将产品送入安全筛中，该混合器可装‘750—1000kg的产品，并配有称重系统，对每次带料操作中来自混合料斗中的产品进行称重，并能准确混合，按预先设置的产品重量给大袋装料，在此工序上还可加入细粉或其他添加剂来调整产品质量。
安全筛是为了除去可能存在的聚结物，经其处理后的产品便可进行装袋。带式混合器、装袋机与袋式过滤器相连，由风机产生的吸力，把气流中的细粉经过滤器收集在料斗中，并通过螺杆进入侧装袋。
产品用装备电子称重系统的半自动称重机包装，装袋后的产品按50kg码垛，后用塑料膜捆扎机捆好，从螺带式混合器出来的产品经安全筛后由螺杆出料进大袋，大袋装料为 ’750kg，由螺带式混合器减重计量。最后被人工装到袋架上，由包装机封口后送去贮存。

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