大家都知道,按离子型来分,聚丙烯酰胺可以分为阴离子,阳离子,非离子和两性离子。在回答客户的质询时,很多的客户会问到这样一个问题,哪种型号的聚丙烯酰胺好?
哪种聚丙烯酰胺好?我们通常告诉客户,只有合适不合适的问题。因为不同型号的产品具有不同的特点和作用,在处理污水上各有千秋,我们一般建议客户先做型号的选择,选择适合自己的型号,只有合适才是好的,巩义汇海聚合物可以根据客户的实际需求,安排相关技术人员做选型实验,选择合适的型号。
絮凝剂的离子度、分子量、粘度
离子度
离子度一般特指阳离子,在阳离子絮凝剂中一般是指添加的阳离子单体的多少,亦可理解为阳离子聚丙烯酰胺的电荷密度。而阴离子度被称为水解度。离子度决定产品价格,通常离子度越高絮凝剂产品质量越好。
分子量
分子量指絮凝剂分子链的长度,分子链越长,分子量越大。分子量大的不一定就好,小的也不一定就差,关键得结合脱水设备和污泥性质。比如带式压滤机,一般的话分子量就不能过高,如果分子量很高就可能导致滤布堵塞,影响脱水效果;再比如离心机,分子量要求就要高一点,要求絮团能够尽量耐剪切,所以要选择分子量相对较高的产品。
粘度
通常我们讲粘度,是指在一定浓度下和温度下的粘度。对于既有的聚丙烯酰胺,其分子量是一定的,在一定的浓度下的粘度也是一定的。对于已经生产好的聚丙烯酰胺,一般是无法提高粘度了,要么加交联剂使其部分支化或交联。改变其流体力学,在一定程度上可以提高其粘度。 当然,要提高聚丙烯酰胺的粘度最直接的方法是提高聚合物度,增加其分子量,这样才最直接的,最有效地。还有一种方法是在结晶的时候加入增塑剂,成核剂等,这样可以提高聚丙烯酰胺的结晶度,进而提高制品的粘度。一般后者是不可取的 ,这样做的结果对水处理来说,没有能够降低处理污水的单位成本,相反可能还增加其成本,只有做增稠剂的时候是可以的,有效的,譬如制香行业等)
离子度和分子量的关系
离子度越大分子量越小,同时也决定了产品价格,离子度也决定了絮团的紧密度、含水率等问题。
选择什么样离子度与分子量的产品合适?
还是得做选型试验,先是小试(烧杯试验),然后中试(上机试验),最后才能确定药剂。一般分子量越大粘稠度越高只是正确的,但聚丙烯酰胺一旦成型之后分子量是已经固定的了,但有的厂家就为了迷惑我们,就加了增稠剂,也能起到增强粘稠度作用,但成本增加了反而对污水处理一点好处也没有。所以只能说分子量越大 粘稠度越大,但粘稠度越大分子量不一定大。
聚丙烯酰胺的粘度和分子量的关系:
聚丙烯酰胺溶液是很粘稠的,一般分子量越高的聚丙烯酰胺的溶液粘度越大,这是因为聚丙烯酰胺大分子是细而长的链状体,在溶液中运动的阻力很大。粘度的实质是反映溶液内磨擦力的大小,亦称为内磨擦系数。各种高分子有机物的溶液的粘度都较高,并随分子量升高而增大。测定高分子有机物分子量的一种方法,就是测定一定浓度溶液在一定条件下的粘度,再按一定的公式计算其分子量,称为“推定分子量”。
聚丙烯酰胺溶液的特性粘度 [η] 与其分子量 m 之间有如下的指数函数关系 :
[η] = 3.73 × 10-4 × m 0.66
经验表明,聚丙烯酰胺的絮凝性能与它的溶液粘度有直接的关系,粘度越高者性能越好,也就是说分子量越高的聚丙烯酰胺产品性能越优;如果它的粘度受到某些因素的影响而降低,其絮凝性能必然下降。但市场上也有好多高分子絮凝剂的粘度值很高但絮凝效果比较差,这个与很多因素有关。
关于PAM的毒性,美国道化学公司McCollister等人在1965年就曾做了一份关于AM类聚合物的毒理学研究报告,他们对老鼠和狗进行了一次口服和两年连续口服试验,结果表明,即使饲喂5-10%浓度的高聚物也未发现有任何影响。日本有人曾用代表性的三类PAM进行老鼠试验,
其结果(LD50(大鼠一次口服)):HPAM在5000mg/kg以上;NPAM在6000 mg/kg以上;CPAM在5800 mg/kg以上
注:【毒性分级(LD50(大鼠一次口服)):4500基本无毒】。
事实上,PAM商品早已被美国环境保护局或食品、药品管理局批准,可用于饮用水、糖汁澄清、水果、蔬菜洗涤等领域。PAM无毒,但PAM的原料单体AM则是有毒性的,尤其是对哺乳动物的神经有损害,因此,欧美国家包括我国都对食品级PAM中的残余单体AM含量有其严格要求,一般要求低于0.05%,应用的剂量也是有限制的,但在废水的处理、污泥脱水等领域里的应用,工作人员没有必要担忧PAM的毒性(残单体)对人体的伤害。