絮凝剂界“CP”大不同:PAM和PAC的应用场景与作用机制

英国碧化化学服务中心
2025-06-23

絮凝剂界“CP”大不同:PAM和PAC的应用场景与作用机制


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一.名称


PAC:聚合氯化铝(PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。


PAM:聚丙烯酰胺(PAM),俗称絮凝剂或凝聚剂,属于混凝剂。


二.成分


(一)PAC:一种无机高分子混凝剂,由氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。1.分子式:[AL2(0H)nCl6-n]m,其中n为1~5的任何整数,m为聚合度,即链节的的数目,m的值不大于10。2.混凝效果影响因素:其中的0H和AL的比值(n值大小)有密切关系,通常用碱化度表示,碱化度B=[OH]/(3[AL])X100%。B要求在40~60%,适宜的PH范围5-9。

(二)PAM:属于有机高分子聚合物,是由单体丙烯酰胺聚合而成,其分子链上带有大量的酰胺基,化学活性高。1.平均分子量:从数千到数千万以上,沿键状分子有若干官能基团,在水中可大部分电离,属于高分子电解质。2.效果影响因素:PAM 效果受多因素影响。自身性质上,类型、分子量、水解度关键,如阳离子型适配负电胶体,指标不当则效果差。水质方面,pH 值、水温、杂质干扰大,不适宜就降低絮凝效果。使用时,溶解方式、时间、投加量不合理,会致溶解不佳、投加失衡,影响使用效果。


三.作用原理


(一)PAC:

1.原理:通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀,便于分离的大颗粒沉淀物。通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体粒子脱稳、聚集、絮凝、混凝,沉淀达到净化处理效果。简单来说,就是让小颗粒的污染物聚集在一起,形成大颗粒。

2.机理:这些类型的聚合氯化铝水溶性比较好,在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化最终生成[A[2(0H)3(0H)3]∝↓,从而达到净化目的。3.优势:在使用聚合氯化铝的时候,不需加其它助凝剂,絮凝体形成快而粗大、活性高、沉淀快、对高浊度水的净化效果明显。


(二)PAM:1.原理:主要是依靠分子链上的酰胺基与污染物颗粒表面的活性位点发生吸附作用,使聚合物分子链在颗粒之间形成桥联,从而将多个颗粒聚集在一起,形成更大的絮体,加速沉淀分离。热稳定性好:加热到100℃稳定性良好,但在150℃以上时易分解产中氮气,在分子间发生亚胺化作用而不溶于水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。


四、絮凝机理


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PAC:通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀网捕等作用,使胶体颗粒和悬浮物脱稳、聚集。


PAM:酰胺基与污染物颗粒表面活性位点吸附,分子链在颗粒间形成桥联,使颗粒聚集形成大絮体。


五.应用场景


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1.PAC:在工业废水处理中应用广泛,如钢铁厂废水、电镀厂废水、印染厂废水等,对于去除废水中的重金属离子、悬浮物、色度等有显著效果。在城市污水处理中,PAC可作为预处理药剂,用于去除原水中的泥沙、胶体等杂质,提高后续处理工艺的效率和稳定性。此外,还可用于自来水厂的原水净化,去除水中的藻类、有机物等。


2.PAM:在污水处理中,主要用于污泥脱水环节。通过添加PAM,使污泥中的水分得以分离,形成泥饼,从而降低污泥的含水率,便于后续的运输和处理。在造纸工业中,PAM可用作纸张增强剂,提高纸张的强度和韧性;同时也可用于造纸废水处理,去除废水中的悬浮物和胶体物质。此外,在石油开采领域,PAM作为驱油剂使用,能够提高原油的采收率。



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