Vad är polyvinylamin?
Polyakrylamid (förkortat PAM) klassificeras i katjoniska, anjoniska och icke{0}}joniska typer, med en molekylvikt som sträcker sig från 4 miljoner till 20 miljoner. Denna produkt är ett vitt pulver som är lättlösligt i vatten; men det sönderdelas lätt när temperaturen överstiger 120 grader. Polyakrylamid är ett syntetiskt polymert flockningsmedel-allmänt känt som "Separan"-och tillhör klassen polyelektrolyter. Det används i stor utsträckning i de fasta-vätskeseparationsprocesserna för lakningsslam vid uranfabriker (som i motströms dekanteringstvättprocesser) för att förbättra uppslamningens klarnings-, sedimenterings- och filtreringsegenskaper.
Egenskaper: En färglös eller gulaktig trögflytande kolloid. Det är ett vatten-lösligt harts som kan lösas i vatten i alla proportioner. I ett begränsat antal lösningsmedel-såsom isättika, akrylsyra, etylenglykol, formamid, glycerol och mjölksyra-är dess löslighet endast cirka 1 %. Det är nästan helt olösligt i organiska lösningsmedel. Det sönderdelas lätt när temperaturen överstiger 120 grader.
Akrylamid syntetiseras från akrylnitril i närvaro av en kopparkatalysator. Akrylamiden genomgår sedan polymerisation i närvaro av K2S2O8 (kaliumpersulfat) för att bilda polyakrylamid. Efter alkalisk behandling och vattentvätt framställs en koppar-aluminiumlegering som en katalysator och laddas i en hydratiseringsreaktor. Akrylnitrilråvaran pumpas in i en lagringstank och matas därefter in i en mättank. Renat vatten-som har genomgått jonbytesbehandling-förs in i mättanken och pumpas sedan kontinuerligt in i hydratiseringsreaktorn i ett proportionellt förhållande via en råmaterialförvärmare.
Hydratiseringsreaktionen fortsätter vid en temperatur på 85–125 grader, vilket ger en vattenlösning av akrylamid. Eventuell återstående akrylonitril leds från en snabbförångarkolonn tillbaka till en kondensor och strömmar sedan in i en vattenmätningstank för återvinning. Akrylamidlösningen strömmar från snabbförångaren till en lagringstank; den pumpas sedan in i en överliggande tank, passeras genom en hartsutbyteskolonn och leds slutligen in i en lagringstank för att framställa en monomerlösning med en koncentration på 7–8 %. Denna lösning matas sedan in i en polymerisationskärl för att producera en kolloidal polyakrylamidprodukt, vilket resulterar i det slutliga färdiga materialet.
Polyakrylamid finns i första hand i två former: pulver och kolloid. Eftersom den kolloidala formen är svår att transportera och hantera, har pulveriserad polyakrylamid (PAM) vunnit betydande fördel bland användare de senaste åren. Polymerdispersioner-specifikt PAM-emulsioner-har också rönt stor uppmärksamhet på grund av deras utmärkta vattenlöslighet. Polyakrylamidspecifikationer: Relativ molekylvikt är en av de primära prestandaindikatorerna som används för att skilja mellan olika typer av polyakrylamid. PAM med hög-molekylär-vikt används främst som ett flockningsmedel; PAM med medel-molekylär-vikt fungerar huvudsakligen som ett torrt-styrkemedel vid papperstillverkning; och låg-molekylär-PAM fungerar som ett dispergeringsmedel.
Hur väljer man ett katjoniskt flockningsmedel?
Varför är valet av den specifika joniska typen absolut avgörande när man använder katjonisk polyakrylamid för att behandla avloppsvatten? Eftersom många industriföretag genererar industriellt slam och avloppsvatten, och olika typer av avloppsvatten kräver val av specifika typer av katjonisk polyakrylamid. Därför, vilka faktorer bör beaktas när man väljer lämplig katjonisk polyakrylamid?
För det första är det viktigt att förstå slammets källa, egenskaper, sammansättning och fastämnesinnehåll. Baserat på deras primära beståndsdelar kan slamtyper brett klassificeras i organiskt slam och oorganiskt slam. Generellt sett används katjonisk polyakrylamid för behandling av organiskt slam och för slamavvattning, medan anjonisk polyakrylamid används för behandling av oorganiskt slam. Katjonisk polyakrylamid är inte lätt att använda i starkt alkaliska miljöer, medan anjonisk polyakrylamid är olämplig för användning i mycket sura miljöer. Vanligtvis gäller att ju högre fastämneshalt i slammet, desto större dos av polyakrylamid krävs.
Val av jonicitet för katjonisk polyakrylamid: För slam som är avsett för avvattning kan små-laboratorietester utföras för att screena polyakrylamidflockningsmedel med olika grader av jonicitet, och därigenom identifiera den mest lämpliga produkten. Detta tillvägagångssätt säkerställer inte bara optimala flockningsresultat utan minimerar också den erforderliga dosen av polyakrylamid, vilket minskar den totala kostnaden för vattenbehandlingskemikalier. Nyckelkriterierna för att välja lämplig jonicitet är den resulterande flockstorleken och flockstyrkan (särskilt vattenhalten i flocken).
Flockstorlek: Om flockarna är för små, kommer deras sedimenteringshastighet att äventyras; omvänt, om flockarna är för stora, kommer de att absorbera alltför stora mängder vatten, vilket resulterar i dålig permeabilitet i slammatrisen. Flockstorleken kan effektivt kontrolleras genom att justera polyakrylamidens molekylvikt.
Flockstyrka: Flockarna måste förbli stabila och motstå nedbrytning under skjuvkrafter. Att välja polyakrylamid med en lämplig grad av jonicitet hjälper till att förbättra flockstyrkan.
Låt oss betrakta några specifika branscher som exempel:
Koltvätt- och sandtvättprocesser är i allmänhet relativt enkla, vilket möjliggör direkt användning av katjonisk polyakrylamid.
Rening av avloppsvatten inom den kemiska industrin.
Avloppsvatten som genereras av bleknings-, färgnings- och pappersindustrin är särskilt svårt att behandla; följaktligen bör dosen av behandlingsmedel ökas och hållas på en lämplig nivå.
Koncentrationerna av föroreningar i galvaniskt avloppsvatten och allmänt industriavloppsvatten överskrider vanligtvis inte de reningsstandarder som fastställts för hushållsavlopp. Reningsmetoder för hushållsavlopp varierar, liksom de specifika flockningsmedel som används. Om en biokemisk behandlingsmetod används krävs katjonisk polyakrylamid enbart som slamavvattningsmedel.
Om en fysikalisk-kemisk behandlingsmetod används, kan polymer aluminiumklorid tillsättas först, följt av anjonisk polyakrylamid.
Katjonisk polyakrylamid används för avvattningsändamål; den specifika doseringen som krävs för olika typer av avloppsvatten bör bestämmas utifrån de unika egenskaperna hos vattenkvaliteten.
