聚丙烯醯胺是水溶性的高分子聚合物。由於其分子鏈中含有一定數量的極性基團，它能通過吸附水
懸浮的固體粒子，使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。
鄭州綠然環保科技****
專業的聚丙烯醯胺生產廠家
汙水、汙泥實驗報告
一、實驗目的
1、了解沭陽汙水投加pam絮凝的現象及過程，pam的淨水作用及影響絮凝的主要因素；
2、尋求沭陽汙水投加pam的最佳絮凝條件；
3、在獲得pam最佳絮凝條件的基礎上，為沭陽汙水加藥系統提供技術支撐。
二、實驗原理
膠體顆粒帶有一定電荷，它們之間的電斥力是膠體穩定性的主要因素。膠體表面的電荷值常用電動電位ξ表示，又稱為zeta電位。 zeta電位的高低決定了膠體顆粒之間斥力的大小和影響範圍。
一般天然水中的膠體顆粒的zeta電位約在-30mv以上，投加絮凝劑之後，只要該電位降到-15mv左右即可得到較好的絮凝效果。相反，當zeta電位降到零，往往不是最佳絮凝狀態。
有機高分子絮凝劑的作用機理與小分子不同，它不僅與電荷作用有關，而且和其本身的長鏈特性有密切的關係。這種作用可以用架橋機理來解釋。長鏈的高分子一部分被吸附在膠體顆粒表面上，而另一部分則被吸附在另乙個顆粒表面，並可能有更多的膠體粒子吸附在乙個高分子的長鏈上，這好像架橋一樣把這些膠體顆粒連線起來，從而容易發生絮聚。
這種絮凝通常需要高分子絮凝劑的濃度保持在較窄的範圍內才能發生，如果濃度過高，膠體的顆粒表面吸附了大量的高分子物質，就會在表面形成空間保護層（如圖1所示），阻止了架橋結構的形成，反而比較穩定，使得絮凝不易發生，這就是空間穩定，所以絮凝劑的加入量具有乙個最佳值，此時的絮凝效果最好，超過此值時絮凝效果會下降，若超過過多反而起到穩定保護作用。
圖1 高分子的絮凝與保護作用
高分子絮凝劑的相對分子質量對絮凝效果的影響一般是相對分子質量越大其架橋能力越強，絮凝效果越好。但是相對分子質量太大的高分子絮凝劑不僅溶解困難、運動遲緩，而且吸附的膠體顆粒的空間距離太遠、不容易聚集，達不到有效地絮凝。此外，一些高分子絮凝劑也同時具有電中和凝聚的作用。
一般說來，分子量大對架橋有利，絮凝效率高。但並不是越大越好，因為架橋過程中也發生鏈段間的重疊，從而產生一定的排斥作用。分子量過高時，這種排斥作用可能會削弱架橋作用，使絮凝效果變差，用於工業廢水的高分子絮凝劑分子量一般在300~1500萬。
另乙個是高分子的帶電狀態。高分子電解質的離解程度越大，電荷密度越高，分子就越擴充套件，這有利於架橋，但另一方面，倘若高分子電解質的帶電符號與微粒相同，則高分子帶電越多，越不利於它在微粒上的吸附，就越不利於架橋，因此往往存在乙個最佳離解度。
pam的作用原理簡介：
1）絮凝作用原理：pam用於絮凝時，與被絮凝物種類表面性質，特別是動電位、粘度、濁度及懸浮液的ph值有關，顆粒表面的動電位，是顆粒阻聚的原因，加入表面電荷相反的pam，能使動電位降低而凝聚。
2）吸附架橋：pam分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。
3）表面吸附：pam分子上的極性基團顆粒的各種吸附。
4）網捕作用：pam分子鏈與分散相通過各種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網狀，從而起網捕作用。
在水中投加絮凝劑如 a12(so4)3、 fecl3、pam後，生成的化合物對膠體的脫穩效果不僅受膠體粒子的種類、粒子大小、表面特徵、膠體粒子的濃度和絮凝劑的種類及特性等因素影響外，還受溶液的ph值、共存物質（特別是鹽類）的種類和濃度、反應溫度和濃度變化、攪拌的方法和絮凝劑用量等的影響。膠體粒子的絮凝效應是非常複雜的過程，由於影響因素很多，很難預先根據水質和需要選擇絮凝劑的種類和用量，一種凝聚劑可能對某些體系有效，而對另外一些體系無效。所以實際應用時，要進行篩選試驗，通常是對實際水樣進行絮凝試驗。
影響絮凝的諸多因素中，最為重要的是膠體粒子的濃度（絮凝劑的用量）、水的ph值和攪拌條件。
絮凝劑的用量：最佳的絮凝劑用量是絮凝劑全部被吸附在固相粒子表面上，且絮塊的沉降速度達到最大值。最佳用量隨著絮凝劑的離子性質、分子量、懸浮液的ph值而變化，可用試驗方法確定。
當絮凝劑超過最佳用量時，絮凝效果反而下降。
ph值：如果ph值過低（小於4），則絮凝劑水解受到限制，其化合物中很少有高分子物質存在，絮凝作用較差。如果ph值過高（大於9~10），它們就會出現溶解現象，生成帶負電荷的絡合離子，也不能很好地發揮絮凝作用。
攪拌條件：攪拌可使絮凝劑均勻的分散到懸浮液中，達到高效絮凝。為使膠體粒子與絮凝劑有良好的接觸，攪拌越劇烈效果越好，但是在絮凝顆粒生長過程中，攪拌太劇烈會使顆粒被破壞或長不大，此時則應緩慢攪拌。
所以絮凝過程中，加入絮凝劑後，攪拌應先快後慢。攪拌條件可通過水流速度梯度g值反映。在絮凝攪拌實驗中，水流速度梯度g值可按下式計算：
式中：p一攪拌功率(j/s)；一水的粘度(pa·s)；v—被攪動的水流體積(m3)。
攪拌功率p值的計算方法為：
1、豎直槳板攪拌功率p1：
式中： m——豎直槳板塊數，這裡m為2，
cd1——阻力係數，決定於槳板的長寬比，見表一；
水的重度(kn/m3)；
槳板旋轉角速度(rad/s)；
l1——槳板長度(m
r1——豎直槳板內邊緣面積；
r2——豎直槳板外邊緣面積。
圖2 攪拌槳尺寸圖
表一阻力係數與槳板長寬比的關係
2、水平槳板攪拌功率p2
式中： m——水平槳板塊數，這裡m=4；
l2——水平槳板寬度(m)；
其餘符號同上。
於是攪拌槳總功率p
只要改變攪拌轉速ω值，就可求出不同的功率p值，由σp值便可求出平均速度梯度：
式中： σp——不同旋轉速度時的攪拌功率之和(j/s)。
其餘符號同前。
三、實驗水樣
沭陽縣汙水處理****汙水水樣。
四、實驗裝置
1、250ml燒杯8個；
2、100ml量筒2個；
3、10ml移液管5個；
4、可程式設計四聯電動攪拌器1臺；
五、實驗藥劑
陽離子型pam，配置成濃度為1.5‰的溶液備用；
六、最佳pam投藥量實驗
1、4個250ml燒杯標有不同型號的pam溶液，放置在實驗攪拌機平台上。
2、用4個250ml的燒杯，分別放入100ml原水。
3、確定形成大絮團所用的最小pam量。方法是通過慢速攪拌4個燒杯中100ml原水，並每次增加1mlpam投加量，依次加入4種不同型號的溶液，直到出現大絮團為止。這時的pam量作為形成大絮團的最小投加量。
4、根據經驗，未沉澱及過濾前的廢水，pam投加量在1-20 ml之間，可分別加入1.5‰的pam溶液1-20ml。
七、實驗結果整理
表一、最佳pam投加量實驗記錄
八、實驗結果：
我司3680s產品，在投藥計量達到10 ml時已有明顯反應，絮團緊密，上清液清澈，分層明顯。
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聚丙烯醯胺PAM用途及前景分析
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