聚丙烯酰胺的絮凝機理

上世紀(jì)50年代起，美國率先開發(fā)聚丙烯酰胺作凈水處理絮凝劑以來，其生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展迅速，上世紀(jì)60年代以來，歐美國家已普遍使用聚丙烯酰胺作凈水處理絮凝劑。

國內(nèi)上世紀(jì)60年代起，在長江、黃河流域的飲用水廠廣泛應(yīng)用聚丙烯酰胺于高濁水的凈化處理，和城市污水和工業(yè)廢水處理;上世紀(jì)90年代起，某些水源受污染較嚴(yán)重的飲用水廠，開始使用聚丙烯酰胺作凈水處理助凝劑。

聚丙烯酰胺是應(yīng)用較多的人工合成絮凝劑。其分子鏈很長，它的酰胺基(-CONH2)可與許多物質(zhì)親和、吸附形成氫鍵，這就使它能在吸附的粒子之問架橋，使數(shù)個甚至數(shù)十個粒子連接在一起，生成絮團，加速粒子下沉，使它成為較理想的絮凝劑。這同一般絮凝機理類似，即一個分子能同時吸附幾個粒子，使它們拉在一起，迅速沉降，沉降的速率取決于絮凝劑的濃度和懸浮固體的濃度。

經(jīng)過凈水專家多年的水處理應(yīng)用研究，普遍認(rèn)為聚丙烯酰胺的絮凝原理是：

①由于其具有極性基因—酰胺基，易于借其氫健的作用在泥沙顆粒表面吸附;

②因其有很長的分子鏈，大數(shù)量級的長鏈在水中有巨大的吸附表面積，故絮凝作用好，能利用長鏈在顆粒之間架橋，形成大顆粒的絮凝體，加速沉降;

③借助于聚丙烯酰胺的絮凝—助凝，在凈水處理的泥凝過程中可能發(fā)生雙電離壓縮，使顆粒聚集穩(wěn)定性降低，在分子引力作用下顆粒結(jié)合起來，分散相的簡單陰離子可以被聚合物陰離子基團所取代;

④高分子和天然水組成中的物質(zhì)和水中懸浮物，或在它之前投加的水解混凝劑的離子之間發(fā)生化學(xué)相互作用，可能是絡(luò)合反應(yīng);

⑤由于分子鏈固定在不同顆粒的表面上，各個固相顆粒之間形成聚合橋。

聚丙烯酰胺是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的高分子化合物。由于分子側(cè)鏈上酰胺基的活性，使聚合物獲得了許多寶貴的性能。