聚丙烯酰胺应用的重要性

在地下水、地面水以及污水中，含有很多成微小颗粒状态存在的杂质，为了去除这些杂质，即平时说的“去除水中的浊度”，可以利用悬浮颗粒的重力作用，通过静止沉淀或慢速流动将杂质去掉。但是能借自然沉降去除的物质都是一些有机物，而且沉降速度很小，多在0.2 mm/s下。随着现代工业和城市建设的发展，自然沉降已不能满足要求，借助化学药品加快沉降的技术早已应用于生产。聚丙烯酰胺的酰胺基（-CONH2）可与许多物质亲和、吸附形成氢键。高分子量PAM在被吸附的粒子间形成“桥联”，使数个甚至数十个粒子连接在一起，生成絮团，加速粒子下沉。这使它成为理想的絮凝剂。它与无机絮凝剂相比较的优点在于：品种多，能适应多种条件，计量小、效率高、生成的泥渣少，后处理容易。它的投药量约为无机凝聚剂的1/30至1/200。因为PAM是效能高的高分子有机合成絮凝剂，所以它是我国目前使用多的絮凝剂。PAM主要以两种形式存在：一种是粉状，一种是胶体。胶体不易于运输，使用也不方便，常用的是粉状产品。PAM又有阳离子、阴离子及非离子，适用于不同用途和不同的絮凝对象。

非离子性PAM由于不带离子形官能团，因此，与阴离子PAM相比有以下特点：絮凝性能受废水pH值和盐类波动的影响小；在中性或碱性条件下，其絮凝效果不如阴离子型；絮体强度比阴离子型的要强。

阳离子型PAM分子量通常比阴离子或非离子型的聚合物低，其澄清性能主要是通过电中和作用而获得。这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色等功能，适用于有机胶体含量高的废水，例如染色、造纸、食品、水产品加工等工业废水，以及城市下水处理工艺中的污泥脱水等。城市与工业污水常用活性污泥处理法，生化污泥常常是亲水性很强的胶体，所含水极难脱去，若采用阳离子性PAM类絮凝剂能收到良好的脱水效果。

阴离子型PAM絮凝剂适用于粒子表面带正电荷的浆体，和阳离子型相比，它的分子量较高，在水中的分子伸展度较大，因而具有良好的粒子絮体化性能。可有效用于矿物悬浮业的沉降分离。除可用于炼铁高炉、铝加工、造纸等的废水处理外，还应用在城市下水处理的一级处理中。

建国以来，特别是改革开放以后，我国虽然在污水处理厂的建设方面取得了一定的成绩，但仍没能控制住水污染。由于我国水污染严重，全国7大水系中近一半河段受不同程度的污染。湖泊、水库富营养化严重，流经城市的河段超过三类标准而不适用于生活用水的达78%，50%以上的城市地下水也受到不同程度的污染。在污水处理方面，90年代初，我国制定了到2000年城市污水处理率达20% ~ 30%，工业废水处理率达34%，城市排污设施普及率达70%的水污染控制总体规划目标。

市政污水处理厂和工业废水处理厂的污水都需用PAM等絮凝剂进行絮凝澄清净化处理。一般一座二级污水处理厂产生的污泥量约占处理水量的0.5% ~ 1.0%（体积）。所产生的污泥需要脱水，以产生清净的滤水和高固含量的泥饼，并减少废物污泥的重量和体积，来提高焚化和制作肥料的效力。许多污水处理厂用压滤机来提高脱水率。这些污泥亲水性很强，带负电荷，很难脱水。在机械脱水前必须用PAM进行有效的预处理，以改善污泥性能，提高机械设备的生产能力。污泥脱水所用聚丙烯酰胺越来越倾向于使用阳离子产品。以我厂为例，经过对几种类型絮凝剂的测试，得出的结论是：高分子阳离子型PAM的脱水效果好。现在我厂一直使用阳离子型PAM，使用浓度为0.3%，脱水后泥饼含水率为75%，泥饼厚度为4 ~ 6 mm，大大减少了污泥的重量与体积。