陽離子聚丙烯酰胺

陽離子聚丙烯酰胺在酸性或堿性介質中均呈現(xiàn)陽電性，它通常會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的電荷，具有除濁、脫色功能。根據懸浮物質的性質、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鹽效果要高數倍或數十倍，因為這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、 帶式壓濾機、板框壓濾機等專用污泥脫水機械，具有形成絮團速度快，絮團粗大，耐擠壓和剪切、成團性好，易與濾布剝離等特點。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，我國應是聚丙烯酰胺類有機產品作水處理劑，將會隨水說性缺水的范圍擴大、國民對飲用水要求的提高而逐步擴大。 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。因此該產品廣泛應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，又會使分子鏈斷裂，降低使用效果中要注意控制油田調剖堵水劑、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，調整比例，可控制凝膠時間，以適應不同地質清況。用于污泥脫水。漿料中帶有負電荷的細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，我國應是聚丙烯酰胺類有機產品作水處理劑，將會隨水說性缺水的范圍擴大、國民對飲用水要求的提高而逐步擴大。絮凝劑—陽離子聚丙烯酰胺主要應用于工業(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，擴散層內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對污泥中的負電荷有機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。實驗研究發(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行自由基聚合，制備了星形結構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)新型結構的造紙濕部助劑提供理論依據。且由于支化聚合物的黏度只與單臂的分子結構及相對分子質量有關，因此，其黏度低、溶解快、使用方便。且在實際操作中，線性PAM溶解較挫折。各種油污，有機、無機、污水、復雜污水的處理，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，不會發(fā)生重構和擴散過程。目前國內外聚丙烯酰胺（PAM）產品的分子結構均為線性結構，在使用過程中，聚合物分子在纖維表面會發(fā)生吸附、重構和擴散等作用，降低使用效果。

聚丙烯酰胺對發(fā)酵液的處理應用

近年來，中國的沼氣技術水平和規(guī)模有了突飛猛進的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。據統(tǒng)計，截止到2010年底，中國已建成超過4000萬個戶用沼氣池，沼氣產量達到190億立方米，到2020年，沼氣產量達到400億立方米。沼氣技術也廣泛應用到畜牧養(yǎng)殖業(yè)， 規(guī)模的畜牧養(yǎng)殖業(yè)產生大量的動物糞便和尿液，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，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。問題是堆放和運輸 很不方便，臭氣熏天，特別是下雨天，污水橫流，對環(huán)境造成了很大的污染，此問題嚴重制約了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。隨著沼氣技術的發(fā)展和普及，對動物糞便和尿液進行發(fā)酵，產生沼氣，然后利用沼氣發(fā)電，產生清潔能源。沼液和沼渣經過處理可以生產有機肥料。不但保護了環(huán)境，還提高了經濟效益。

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，使用聚丙烯酰胺進行污泥脫水可以改變污泥顆粒表面的物化性質，破壞污泥的膠體結構，減少污泥顆粒與水的親和力，相應改善污泥的脫水性能，無論是對社會還是環(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：一是有機質30—50%，，腐植酸10—20%，對改良土壤起重要作用，二是氮磷鉀等元素，滿足生物的生長需要，三是未腐熟原料，施入農田繼續(xù)發(fā)酵，釋放肥效。

通過對沼渣的物理性質和沼渣纖維化學成分的測定研究，可以得出一下結論:

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

2）沼渣纖維化學成分中含纖維素44.8%，半纖維素21.9%，木質素15.6%，灰分及其他雜質17.7%。反芻動物糞便厭氧發(fā)酵生產沼氣后沼渣中纖維素質量分數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，因為沼渣中含有20%的水分，需要對其脫水，然后對其發(fā)酵。在對沼液進行脫水時，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。反芻動物糞便厭氧發(fā)酵生產沼氣后沼渣中纖維素質量分數較水稻小麥和玉米等作物秸稈高5%以上。根據本廠多年的實踐經驗，一般是要選擇陽離子聚丙烯酰胺，離子度相對高的絮凝和出水效果好些，在選擇絮凝劑時，先在實驗室小試，然后上機實驗。以免浪費人力物力。