PAM絮凝劑:水溶性高分子聚合物-中文百科頻道

産品簡介

PAM絮凝劑産品詳情：PAM絮凝劑化學名稱聚丙烯酰胺，為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。

聚丙烯酰胺絮凝劑廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。石油鑽采中作降水劑，驅油劑。在造紙過程中作助留劑，補強劑。

聚丙烯酰胺絮凝劑溶解時，應注意将産品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中，應避免結固，溶液在适宜溫度下配制，并應避免長時間過劇的機械剪切.建議攪拌器60—200轉/min，否則會導緻聚合物降解，影響使用效果。

聚丙烯酰胺絮凝劑在廢水處理中的絮凝作用是由于它的兩個特點：長鍊(線)狀的分子結構和聚丙烯酰胺分子中含有大量活性基團。聚丙烯酰胺是直鍊狀聚合物，因每個分子是由十萬個以上的單體聚合構成，分子鍊相當長。它如果完全伸直，其長度要比一般的分子(如蔗糖)或離子(如ca2+)長數萬倍以上。由于它的分子長而細，會彎曲或卷曲成不規則的曲線形狀。這個長分子鍊向外側伸出許多化學活性基團：酰胺基－conh2及羧基－cooˉ。酰胺基是非離子性基團，但亦善于形成副價鍵而與其它物質的活性基團吸附并連結起來。由于聚丙烯酰胺分子長而細并有許多化學活性基團，它們能和沉澱微粒産生很多連接而形成較大的絮凝物，這些絮凝物的結構就象棉絮那樣，松散、無定形，互相連結但不很穩固，内部有很多空間和很多微細的網絡，包藏着大量液體，因而絮凝物的比重頗接近它所存在的液體本身。絮凝物中還網絡了各種各樣的微粒，這就将各種不同成分、不同性質、不同大小的微粒集合在一起。因此，良好的絮凝劑處理能将溶液中原有的微粒完全網絡除去，使溶液顯得特别清亮透明和有光澤。由于絮凝物的尺寸較大，它的沉降和過濾都比較快。聚丙烯酰胺絮凝劑與廢水中膠體的絮凝作用是通過化學吸附和物理網絡這兩種形式産生的。根據上述機理可知，分子量較高、分子較長的聚丙烯酰胺，能吸附較多的微粒，形成網絡的能力較強，故絮凝效能較好。同理，聚丙烯酰胺分子中羧基的比例适當也很重要，因廢水中的膠體多數帶負電，聚丙烯酰胺需要有适量的羧基通過鈣離子架橋與它作用。但如果羧基含量太多，聚丙烯酰胺分子本身負電過強，本身分子之間的相斥力過大，也不利于絮凝作用。聚丙烯酰胺(PAM)的種類分為陰離子、陽離子、非離子、兩性離子型，在廢水處理中，聚丙烯酰胺絮凝劑用來提高水處理過程中沉降、澄清、過濾、離心等工藝的效率。

新型PAM工藝：聚丙烯酰胺采用光聚絕熱聚合後水解工藝，具有獨特的創新性.水溶性好，絮凝效果好，規格齊全，聚丙烯酰胺年産量逾千噸，滿足廣大客戶需求。聚丙烯酰胺簡稱PAM，分為：陰離子聚丙烯酰胺，陽離子聚丙烯酰胺，兩性離子聚丙烯酰胺，主要用城市、工業污水處理、油田、造紙業、金屬礦業、洗煤、紡織印染、皮革廠等行業，淨水産品，投加量少，效果顯著，價格合理，快速達到污水處理效果。

應用範圍

（PAM的應用性很強）

1、在造紙過程中作助留劑，補強劑。

2、水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。

3、石油鑽采中作降水劑，驅油劑。

4、PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。

使用方法及注意事項

聚丙烯酰胺

1、通過小試，确定最佳的型号，以及該産品的最佳用量。

2、産品配制成0．1%(指固含量)濃度的水溶液，以不含鹽的中性水為宜。

3、溶解水時，将本産品均勻撒入攪拌的水中，适當加溫(<60℃)可加速成溶液。

4、固體産品用聚丙烯編織袋包裝，内襯塑料袋，每袋25kg，膠狀體用塑料桶包裝，内襯塑料袋，每桶50kg或200kg。

5、本産品有吸濕性，應密封存放在陰涼幹燥處，溫度要低于35℃。

6、固體産品避免撒在地上，以防産品吸潮後使地變滑。

7、配制PAM水溶液時，應在搪瓷，鍍鋅，鋁制或塑料桶内進行，不可在鐵容器内配制和貯存。

8、溶解時，應注意将産品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中，應避免結固，溶液在适宜溫度下配制，并應避免長時間過劇的機械剪切.建議攪拌器60—200轉/min，否則會導緻聚合物降解，影響使用效果.

9、PAM水溶液應做到現用現配，當溶解液長時間放置，其性能将會視水質的情況而逐漸降低.

10、在對懸濁液添家絮凝劑水溶液之後，如果長時間激烈地進行攪拌的話，将會破壞已經形成的絮凝物陰離子聚丙烯酰胺（APAM）産品描述：陰離子聚丙烯酰胺（APAM）外觀為白色粉粒，分子量從600萬到2500萬水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機溶劑。有效的PH值範圍為7到14，在中性堿性介質中呈高聚合物電解質的特性，與鹽類電解質敏感，與高價金屬離子能交聯成不溶性凝膠體。

陰離子聚丙烯酰胺（APAM）産品特性

1）絮凝性：PAM能使懸浮物質通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。

2）粘合性：能通過機械的、物理的、化學的作用，起粘合作用。

3）降阻性：PAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80%。

4）增稠性：PAM在中性和酸性條件下均有增稠作用，當PH值在10以上PAM易水解，呈半網狀結構時，增稠将更明顯。

陰離子聚丙烯酰胺（APAM）主要用途

工業廢水處理：對于懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或堿性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。飲用水處理：我國很多自來水廠的水源來自江河，泥沙及礦物質含量高，比較渾濁，雖經過沉澱過濾，仍不能達到要求，需要投加絮凝劑，投加量是無機絮凝劑的1/50，但效果是無機絮凝劑的幾倍，對于有機物污染嚴重的江河水可采用無機絮凝劑和我公司的陽離子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。澱粉廠及酒精廠的流失澱粉酒糟的回收：現在很多澱粉廠的廢水内含澱粉很多，現投加陰離子聚丙烯酰胺，使澱粉微粒絮凝沉澱，然後将沉澱物經壓濾機壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可采用陰離子聚丙烯酰胺脫水，壓濾進行回收。用于河水泥漿沉降。用于造紙幹強劑。

用于造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲漿池中加入微量PAM-ASG-3陰離子聚丙烯酰胺可使水中填料與細小纖維在網上存留提高20-30%。每噸可節約紙漿20-30kg。

舉例：在洗煤過程中産生大量廢水，直接排放污染環境，必須沉清後循環利用，回收水中煤泥，也很有價值，但靠自然沉降，費時費力，同時水也不清。

質技術指标

①聚丙烯酰胺

外觀：固體聚丙烯酰胺為白色或微黃色顆粒或粉末；

膠體聚丙烯酰胺為無色或微黃色透明膠體。

分子量：根據用戶要求提供，與标稱值的相對偏差不大于10%。

水解度：與标稱值的相對差值不大于2%，或根據用戶要求提供；非離子型産品，水解度不大于5%。

①膠體聚丙烯酰胺的固含量應不小于标稱值。

②用戶對産品粒度有特殊要求時，可另訂協議。

3）降阻性：PAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。

4）增稠性：PAM在中性和酸條件下均有增稠作用，當PH值在10以上PAM易水解。呈半網狀結構時，增稠将更明顯。

PAM的作用原理簡介

1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝時，與被絮凝物種類表面性質，特别是動電位，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分子鍊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）增強作用：PAM分子鍊與分散相通過種種機械、物理、化學等作用，将分散相牽連在一起，形成網狀，從而起增強作用。

陰離子聚丙烯酰胺

1、主要用作絮凝劑：對于懸浮顆粒，較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水PH值為中性或堿性的污水，由于陰離子聚丙烯酰胺分子鍊中含有一定量極性基能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋形成大的絮凝物。因此它加速懸浮液中的粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液的澄清，促進過濾等效果。該産品廣泛用于化學工業廢水、廢液的處理，市政污水處理。自來水工業、高濁度水的淨化、沉清、洗煤、選礦、冶金、鋼鐵工業、鋅、鋁加工業、電子工業等水處理。

2、用于石油工業、采油、鑽井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運用。

3、用于紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

4、用于造紙工業、一是提高填料、顔料等存留率。以降低原材料的流失和對環境的污染；二是提高紙張的強度（包括幹強度和濕強度），另外，使用PAM還可以提高紙抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能，還用于食品及茶葉包裝紙中。

5、其他行業，食品行業，用于甘蔗糖、甜菜糖生産中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶制劑發酵液絮凝澄清工業，還用于飼料蛋白的回收、質量穩定、性能好，回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、産蛋無不良影響，合成樹脂塗料，土建灌漿材料堵水，建材工業、提高水泥質量、建築業膠粘劑，填縫修複及堵水劑，土壤改良、電鍍工業、印染工業等。

陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）産品特性：陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性，适用于帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。适用于染色、造紙、食品、建築、冶金、選礦、煤粉、油田、水産加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理，特别适用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。

陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）主要用途

陽離子聚丙烯酰胺（Cation—Polyacrylamide，簡稱CPAM）是聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，簡稱PAM）的一種衍生物，是對污水處理有優良效果的高分子絮凝劑。

1)用于污泥脫水根據污泥性質可選用本産品的相應牌号，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水，脫水時，産生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。由顯微鏡觀察可知，投加絮凝劑PAM最佳劑量後，絮體總體上呈現較為平坦的均勻的絮狀形态，同時也存在孔洞，這是因為PAM發揮了電中和及架橋的作用。減少污泥顆粒間的排斥作用，通過其較好的吸附架橋功能，可使己脫穩的凝聚顆粒迅速形成大的絮體，故絮體呈現出不同特點的聚集形态，同時絮體具有起伏不平的鍊網狀結構，所形成的絮體是比表面較大的複雜形體，所以PAM具有較好的脫水性能。

2)用于生活污水和有機廢水的處理，本産品在配性或堿性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱，澄清很有效。如生産糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，制糖廢水，有機含量高廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。

3)用于以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特别是和無機絮凝劑複合使用效果更好，它将成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。

4)造紙用增強劑及其它助劑。

5)用于油田經學助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。

絮凝過程中，陽離子PAM分子量越大，pH值越大；随着時間的增加，每種分子量的PAM絮凝劑絮凝後泥漿的pH值都變大。

非離子聚丙烯酰胺應用

1、主要用作絮凝劑：由于其分子鍊中含有一定量極性基因能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間形成大的絮凝物。它加速懸浮液中的粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液的澄清，促進過濾等效果，廣泛用于化學工業廢水、廢液的處理，市政污水處理。尤其當污水呈酸性時，采用本産品最為适宜。可與無機絮凝劑聚鐵、聚鋁等無機鹽配合使用。

2、用于石油工業、采油、鑽井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運用。

3、用于紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

石油工業上應用

一、聚丙烯酰胺絮凝劑在三次采油中的應用

聚丙烯酰胺絮凝劑的增稠、絮凝和對流體的流變性調節的作用所具備的性能使得它在石油開采中充當了重要的角色。它廣泛地被用于鑽井、堵水、酸化水、壓裂、洗井、完井、減阻、防垢和驅油等方面。總的來說，使用聚丙烯酰胺絮凝劑是為了提高石油的開采率(EOR)。特别是許多油田已進入二次、三次開采，油藏深度一般都在1000m以上，有的油藏深度達7000m，地層的非均質性以及海上油田給采油作業提出了更加苛刻的條件，深層采油和海上采油相應地也給PAM提出了新的要求，要求它耐剪力，耐高溫(100℃以上直至200℃)，耐鈣離子、鎂離子，耐海水降解。

自20世紀80年代以來，國外對适用于采油的PAM的基礎研究和制備、應用研究以及品種開發各方面均取得了很大進展。

美國菲利浦石油公司(Phillips Petroleum Co．)專家阿罕默德M．A．和彼得H．D，對PAM在高溫高鹽礦化水中的研究結果表明：

(1)在礦化度很低(<20×10-6)時，無論濃度、水解度及相對分子質量大小如何，PAM水溶液的濁點均在204℃以上；二價陽離子濃度稍有增加，濁點即大大降低，水解度越高，濁點降低越明顯；

(3)在等摩爾水平上比較，鈣離子降低濁點的作用大于鎂離子，Sr離子和Ba離子；

(4)二價陽離子濃度大于等于100×10娟時，水解度是決定聚丙烯酰胺絮凝劑溶液濁點的關鍵參數；

(5)相對分子質量和濃度也影響溶液濁點，但相對于水解度而言是次要因素；

(6)聚丙烯酰胺絮凝劑水解後溶液濁點降低，水解是一平衡過程，水解平衡值随溫度而不同；

(7)在溫度小于75℃時，聚丙烯酰胺絮凝劑在任何礦化度的水溶液中均穩定，超過75℃後，随溫度升高，沉澱物形成加快，降低水的礦化度可延長穩定時間，但要求的礦化度往往低于油田水實際礦化度。

二、用作堵水調整劑

在油田生産過程中，由于地層的非均質性，常産生水浸問題，需要進行堵水，其實質是改變水在地層中的滲流狀态，以達到減少油田産水、保持地層能量、提高油田最終采收率的目的。聚丙烯酰胺絮凝劑類化學堵水劑具有對油和水的滲透能力的選擇性，對油的滲透性降低最高可超過10%，而對水的滲透性減少可超過90%。選擇性堵水這一特點是其他堵水劑所沒有的，通常按地層類型選擇合适的聚丙烯酰胺相對分子質量。均質性好、平均滲透率高的油層，可選用中相對分子質量((500～。700)×10。)的聚丙烯酰胺絮凝劑；基岩滲透率低的裂縫性油層或滲透率變化大的油層，可選用高相對分子質量(1000×10。以上)的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用時可不交聯使用，但可與鋁鹽、鉻鹽、锆鹽等交聯生成凝膠使用，還可添加某些樹脂以形成互容聚合物網絡，使之具有更高的耐溫性。該方法已在國内碳酸鹽底水油藏高含水油田堵水中應用，取得明顯效果。采用聚丙烯酰胺還可調整地層内吸水剖面及封堵大孔道，實踐中已取得良好效果。

我國各油田在使用聚丙烯酰胺絮凝劑方面都做了大量試驗。油田用平均相對分子質量為(300～350)×10‘，水解度為10%～15%的聚丙烯酰胺，在油井堵水上獲得良好效果。采用水解度為30%，相對分子質量為400×10。的聚丙烯酰胺絮凝劑在地質鑽探上，起到了維護孔壁穩定，防止鑽孔滲漏的作用。采用水解度為30%的聚丙烯酰胺絮凝劑作鑽井液處理劑，降低了鑽井液的滲透速度，提高了鑽孑L速度，縮短了鑽井液的攪拌時間，因而減少鑽井液攪拌和台數，提高黏土造漿率達30%～50%，。有時，在堵水中需使用部分交聯的聚丙烯酰胺。為了提高堵水出油的選擇性，交聯度要盡量低些。聚丙烯酰胺絮凝劑的相對分子質量通常在(300—500)×10。之間，相對分子質量的選擇以孔隙結構的滲透率為依據。滲透率大于1D的堵層，聚合物相對分子質量以300×10。左右為宜。滲透率更高時，叮用(500～800)×10。的聚丙烯酰胺。水解度也和堵層岩石的性質有關，灰岩吸附能力強，水解度應高些，約為20%～30%，砂岩吸附能力低，水解度為5%～20%。

三、用作鑽井液調整劑和壓裂液添加劑

作為鑽井液調整劑，經常使用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，它由聚丙烯酰胺水解而得。其作用是調節鑽井液的流變性，攜帶岩屑，潤滑鑽頭，減少流體損失等。用聚丙烯酰胺調制的鑽井液比重低，可減輕對油氣層的壓力和堵塞，容易發現油氣層，并有利于鑽井，鑽井速度比常規鑽井液高19%，比機械鑽速高45%左右。此外，還可大大減少卡鑽事故，減輕設備磨損，并能防止發生井漏和坍塌。

壓裂工藝是油田開發緻密層的重要增産措施。亞甲基聚丙烯酰胺交聯而成的壓裂液，因具有高黏度，低摩阻、良好的懸砂能力、濾失性小、黏度穩定性好、殘渣少、貨源廣、配制方便和成本低而被廣泛應用。在壓裂和酸化處理中，将聚丙烯酰胺絮凝劑配制成濃度為0．01%～4%的水溶液，泵入井下地層，使地層斷裂。聚丙烯酰胺絮凝劑水溶液具有增稠攜砂、降低壓裂液流失的作用。而且，聚丙烯酰胺有降阻作用，因而能使壓力的傳遞損失下降。

四、油井水泥外加劑

以AMPs與甲基丙烯酸、丙烯酰胺制備的三元共聚物，适用于各種鹽水鑽井液，起到良好的高溫緩凝作用。美國：Halliburton公司推出的AMPS與丙烯酸的共聚物，AMPS與N，N一二甲基丙烯酰胺的共聚物和羧甲基羟乙基纖維素組成的複合物作為油井水泥外加劑，可有效地降低水鑽井液的高溫濾失量。

五、鑽井液處理劑

AMPs與丙烯酰胺和澱粉的接枝共聚物，AMPS與丙烯酰胺和N，N一二甲基丙烯酰胺的共聚物，AMPS與腐殖酸和丙烯酰胺的接枝共聚物在淡水鑽井液、鹽水鑽井液、飽和鹽水鑽

井液和海水鑽井液中均具有較好的降濾失和抗溫、抗鹽能力。

黏土分散和其他因素造成的污染往往引起鑽井液的黏度增加，此時需要用降黏劑來控制鑽井液的流變性。常見的、用量最大的鑽井液降黏劑為鐵鉻木質素磺酸鹽降黏劑(FCLS)。AMPs與丙烯酸和甲基丙烯酸的三元共聚物用作鑽井液降黏劑取代FCLS，即保留了FcIJS良好的抗鹽性能和抗溫性能，又克服了FCIJS的毒性。研究表明，三元共聚物比二元共聚物的抗高價金屬離子的能力更強。

六、完井液和修井液添加劑

AMPS與丙烯酸和衣康酸的共聚物，可用作配制海水、鹽水的增黏劑，使完井液黏度提高4倍以上，并且具有良好的熱穩定性，克服了傳統聚合物在鹽水體系中黏度下降的缺點。

七、油田水處理劑

AMPs的均聚物與丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等形成的共聚物，可用作油田污水處理的絮凝劑、污泥脫水劑和防垢阻垢劑，F．Goodrich公司推出的由AMPS、丙烯酸和苯乙烯磺酸鈉組成的三元共聚物對硫酸鈣垢和磷酸鈣垢都有很好的抑制作用，其阻垢率均達到97%以上。文獻資料表明，以AMPs共聚物作水處理劑具有用量少，效果優于現有聚丙烯酰胺類水處理劑的特點。

造紙工業上的應用

造紙行業

聚丙烯酰胺主要用作紙漿纖維和添加劑的粘結劑，或者用于造紙工業中的廢水處理。造紙行業本身對于聚丙烯酰胺的需求量就很高。相對于成熟的歐洲和北美市場，中國、南美、印度和其他亞太市場的增長勢頭令人欣喜。但由于金融危機的影響，造紙生産增速放緩，這就影響了聚丙烯酰胺市場的發展。另外，造紙行業本身的技術含量潛力較小，市場需求也較為穩定，這也就決定了用于該行業的聚丙烯酰胺僅能創造有限價值。

聚丙烯酰胺全球消費狀況

聚丙烯酰胺是全球使用量最大、應用最廣泛的合成類水溶性高分子化合物，是标準的造紙化學品和水處理藥劑。2008年全球聚丙烯酰胺消費量約84萬噸，其中中國消費量約33萬噸，約占總消費量的38%，是全球最大的聚丙烯酰胺消費地區，美國、西歐、日本、亞太（不含中國、日本）的消費比例分别為22%、15%、13%和8%。