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水处理药剂

水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中必需的化学药剂，通过使用这些化学药剂，可使水达到一定的质量要求。它的主要作用是控制水垢和污泥的形成、减少泡沫、减少与水接触的材料腐蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。目前由于世界各国用水量急剧增加，同时各种环保法规（水净化法）相继制定，而且要求日益严格，所以对于各类高效的水处理药剂增长很快。在我国，与日益严峻的水资源危机矛盾的是水处理药剂的生产能力很低，质量也得不到保证，所以加快我国水处理药剂这一环保材料产业的发展迫在眉睫。

聚丙烯酰胺(PAM)

1、性状

本品是炳烯酰胺单体头-尾键接的线型聚合物(别名:PAM)，在常温下为坚硬的玻璃态固体。由于组成和制备方法不同，所得产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。对于粉粒产品在产品制造时适量添加一些无机盐、尿素和表面活性剂等，能减弱聚炳烯酰胺大分子间的缔合，防止结团，有助溶解。固体聚炳烯酰胺的密度(23℃)为1.302g/cm3，玻璃化温度153℃，软化温度210℃。热稳定性良好。在缺氧的情况下，加热至210℃因失水而减重；继续加热到210～300℃时酰胺基分解生成氨和水；当温度升至500℃时则形成只有原重量40%的黑色薄片。聚炳烯酰胺能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体。分子量的大小对溶解度影响较小，但当溶解液浓度高于10%时，对于高分子量的聚合物因分子间氢原子的键合作用，可呈现出类似凝胶状的结构。

聚炳烯酰胺水溶液的粘度随聚合物分子量的增加明显增高，并与浓度变化呈对数关系增减，温度对溶液的粘度也有影响，但不明显。高分子量聚炳烯酰胺氨溶液为假塑性流体，其粘度受剪切速率等因素的影响，当剪切速率增大到临界值时，由于大分子伸展，堆积密度降低粘度明显下降，此外，若常时间受高剪切力剪切，可引发大分子产生链断，而影响使用效果。

长期存放的聚炳烯酰胺水溶液，可因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降，特别是在贮运条件较差时更明显。为此，除采取措施改善环境，如严格控制存放温度在50℃以下防止直接曝晒外，可在溶液中添加少量的稳定剂如硫氰酸纳、硫脲、亚硝酸钠和非溶剂甲醇等，以使聚合物水溶液保持稳定。除乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺少数极性溶剂外，聚炳烯酰胺一般不溶于有机溶剂。由此，常利用甲醇或丙酮对其沉淀精制，如用含水20%～30%的甲醇或丙酮洗涤聚合物，可较为容易地去除其中的杂质。

2、危害与对策

本品低毒在通常使用条件下对皮肤无刺激作用，对眼睛有一定的刺激性操作时要配戴好防护用品。聚炳烯酰胺的毒性主要来自残余的单体丙烯酰胺和生产过程中夹带的有毒重金属。丙烯酰胺是神经性致毒剂，也是积累性致毒危害物。工业品聚合物的丙烯酰胺残余量应控制在0.2%～0.05%。对于食品用水或饮用水处理，美国环境保护局和食品及药物管理局则规定聚合物中的丙烯酰胺单体的残余量不得超过0.05%。另外，产品中重金属的含量规定：镉＜2mg/L，铝＜20mk/L，汞＜1mk/L。

3、包装与贮运行

本品以水溶液、胶乳和粉末形式供应。固体粉末装于衬有防潮聚乙烯层的铁桶内，净重25～100Kg，由于固体粉末吸湿性很强，必须包扎严密，防止在高湿环境中曝露。在普通环境中其稳定性可保持二年。液体产品，以聚乙烯袋封装后置入木桶或铁桶，每桶净重25Kg或55gal(1UKgal=4.45L，1USGAL=3.79)，贮存期限一般在3～6个月，使用前必须搅拌，存放温度不宜高于32℃和低于0℃。

4、用途

在工业上一般对于丙烯酰胺单元含量大于50%的聚合物泛称为聚炳烯酰胺。其特点为分子量很高(103～107)，水溶性很强，可以制作亲水而水不溶的凝胶，可以引入各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能，对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力，因而广泛应用于增稠、絮凝、稳定胶体、减阻、粘结、阻垢、凝胶及生物医学材料等方面。特别是在水处理、造纸、材矿、洗煤、冶金和石油钻采等工业部门中其用量日益增加。在水处理工业中，利用聚炳烯酰胺中的酰胺基可与许多物质亲和吸附、形成氢键的特性，使之在被吸附的粒子间形成“桥联”，产生絮团，而加速微粒子的下沉。

聚炳烯酰胺可以通过化学转化或是丙烯酰胺单体与其它单体共聚制成非离子、阴离子、阳离子和两性离子的系列共聚物，用作各种不同水质处理的絮凝剂。非离子型聚炳烯酰胺絮凝效果受废水PH值和盐类的影响小，在中性或碱性条件下，其混凝作用不如阴离子型，但在酸性条件下则优于阴离子型产品。聚炳烯酰胺类絮凝剂能适应多种絮凝对象，其用量少，效率高，生成的泥渣少，后处理容易。在造纸工业中，分子量1×105～5×105并有少量水解的聚炳烯酰胺用作成品纸的补强剂，分子量高达106的聚合物用于造纸过程的湿强剂。分子量1×106～2×106的聚炳烯酰胺在造纸过程中用作助留剂，用以聚集较小的纤维和各种填料颗粒，形成较大的纤维。在石油钻采过程中，聚炳烯酰胺用作钻井泥浆的降水剂、含油污水处理净化剂以及三次采油的驱油剂等。实践证明，在适宜采用聚合物驱油的油田区块中注入聚炳烯酰胺，至少可产生相当于聚炳烯酰胺注入量150倍以上的原油。

5、使用方法

固体粉末产品在使用前须配成水溶液，为防止溶解过程粉末结团出现“鱼眼”现象，可在溶解槽内先加入计算量一半的温水(不超过66℃)，在搅拌下将粉末缓慢地加入，再补足余量水，搅拌至完全溶解时止。也可以使用专用设备如水喷射器，连续吸入粉末，制成储备溶液。

聚合氯化铝(PAC)

1、性状

聚合氯化铝是一种无机高分子化合物，是介于AlCl3和Al(OH)3之间的水解产物，一般认为是一种络合物（配位化合物），铝是中心离子，氢氧根和氯根是配位体，是通过羟基起架桥作用交联形成的聚合物；分子中所带的羟基数量不等。

聚合氯化铝为无色或黄色的树脂状固体，易潮解；溶液为无色或黄褐色透明液体，有时因含有杂物而程灰黑色粘稠液体。产品中氯化铝（Al2O3）含量：液体产品>8%，固体产品20%～40%，碱化度70%～75%。有较强的架桥吸附性能。易溶于水，并发生水解生成[Al(OH)3(OH2)3]沉淀。水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学过程。水溶液是介于三氯化铝和氢氧化铝之间的水解产物，灰色略带混浊，带胶体电荷，对水中的悬浮物有及强的吸附性。

2、危害与对策

本产品有腐蚀性，如有不慎溅到皮肤上，要立即用水冲洗干净。生产和使用本品的人员要穿工作服、带口罩、手套、穿长筒胶靴。生产设备要密封，车间通风要良好。本品无燃烧和爆炸危险。

3、包装与贮运

液体产品用清洁、耐酸碱的专用储罐或聚乙烯塑料桶包装，每塑料桶净重25Kg。固体产品用双层袋包装，内层用厚度≥0.1mm的聚乙烯塑料薄膜密封包装，外用聚乙烯编织袋牢固包装。也可由供需双方商定包装方式。

应贮存在阴凉、通风、干燥的专用库房中。贮运过程中应保持包装完好无损，防止受热受潮。不得与有毒物品共贮混运。

4、使用方法

处理工业废水和废水时，可在较广的PH值范围内进行；当PH值较低时，不必投加如石灰等碱性物质进行调节，仍能有效地进行絮凝处理。

5、用途

聚合氯化铝是一种重要的水处理药剂。它具有混凝性能好，生成的矾花大，投药量少，效率高，沉降快，适用范围广等优点；主要用于饮用水和给水的净化，以及工业废水的处理。同时，本品还能用于去除水中所含的铁、锰、铬、铅等重金属，以及氟化物和水中含油等，故可用于处理多种工业废水。本品对于处理水的适应性强，尤其对高浊度水的处理效果更为显著；水温较低时仍能维持稳定的混凝效果。净化后水的色度和铁、锰等重金属含量低，对设备的腐蚀性作用小。也用作失蜡浇铸硬化剂，并用于铸造、造纸、医药、制革等领域。

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2010年10月更新，北京春秋鼎盛环保科技有限公司—技术部