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水处理包括原水处理、响水本地污水处理和工业水处理等。在原水处理中与活性炭等配合使用, 可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚、响水本地澄清。用有机絮凝剂丙烯酰胺代替无机絮凝剂, 即使不改造沉降池, 净水能力也可提高 20%以上; 在污水处理中, 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率, 还可用作污泥脱水; 工业水处理中用作一种重要的配方药剂。聚丙烯酰胺在国外应用 的领域是水处理, 国内在此领域的应用正在推广。聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用:
减少絮凝剂的用量。在达到同等水质的前提下, 聚丙烯酰胺作为助凝剂与其它絮凝剂配合使用, 可以大大降低絮凝剂的使用量; (2) 改善水质。在饮用水处理与工业废水处理中, 聚丙烯酰胺与无机絮凝剂配合使用, 可明显改善水质; (3) 提高絮体强度与沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮体强度高, 沉降性能好, 从而提高固液分离速度, 有利于污泥脱水; (4) 循环冷却系统的防腐与防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大减少无机絮凝剂的用量, 从而避免无机物质在设备表面的沉积, 减缓设备的腐蚀与结垢。
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2012年,我国聚丙烯酰胺的主要应用领域为石油开采、响水水处理、响水造纸、响水高吸水性树脂、响水冶金和洗煤等。其消费结构为:油田开采占81%,水处理占9%,造纸占5%,矿山占2%,其他占3%。石油开采是我国聚丙烯酰胺 的消费领域,其消费量占国内总消费量的81%。水处理是我国聚丙烯酰胺的第二大消费领域,我国城市污水处理率不足30%,工业水的重复利用率为60%,工业废水处理率为77%,与发达 相比差距很大。聚丙烯酰胺作为絮凝剂在我国城市水处理以及化工、响水冶金、响水造纸、响水印染、响水制糖、响水味精、响水煤炭、响水建材等行业的废水处理的用量将不断增加,在高吸水性树脂、响水水泥增强剂、响水粘合剂、响水皮革复鞣剂等领域。
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在适宜的低浓度下,聚丙烯酰胺溶液可视为网状结构,链间机械的缠结和氢键共同形成网状节点;浓度较高时,由于溶液含有许多链一链接触点,使得PAM溶液呈凝胶状。PAM水溶液与许多能和水互溶的有机物有很好的相容性,对电解质有很好的相容性,对氯化铵、响水当地硫酸钙、响水当地硫酸铜、响水当地氢氧化钾、响水当地碳酸钠、响水当地硼酸钠、响水当地硝酸钠、响水当地磷酸钠、响水当地硫酸钠、响水当地氯化锌、响水当地硼酸及磷酸等物质不敏感。聚丙烯酰胺生产步骤一共两步:单体生产技术:丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料,在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品,经闪蒸、响水当地精制后得精丙烯酰胺单体,此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。丙烯腈+(水催化剂/水) →合 →丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺。