钢厂污废水处理阳离子聚丙烯酰胺

高分子PAM不仅是一种絮凝剂,又因为水溶液的粘度很高,也是一种极其优良的增稠剂.PAM因有增稠,絮凝和对流变性的调节等作用,在油田石油开采中可作多种用途的添加剂,如用作钻井液,压裂液,及聚合物驱油以提高石油采收率(EOR).在石油开采中,应用关键在于结合使用的条件和要求,合理设计并选用其组成结构,如分子形态,分子量,离子度等,以及正确的施工工艺.
  聚丙烯酰胺PAM用作钻井液添加剂
    钻井液在石油开采中用作钻井泥浆性能调整剂.PAM的作用是调节钻井液的流变性,携带岩屑,润滑钻头,有利钻进.此外,还可大大减少卡钻事故,减轻设备磨损,并能防止发生井漏和坍塌,使井径规则.在这方面经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺,它由 PAM或聚丙烯腈水解而得.
聚丙烯酰胺PAM用作聚合物驱油
    在提高石油采收率的诸方法中,聚合物驱油技术占有重要地位.聚合物的作用是调节注入水的流变性,增加驱动液的粘度,改善水驱波及效率,降低地层中水相渗透率,使水与油能匀速地向前流动.
     聚丙烯酰胺聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰胺,来增加注入水的粘度,改善油水流度比.由于油层对聚丙烯酰胺分子的吸附,捕集作用,而降低了高,中渗透层或高,中水淹层的渗透性,增加了注入水的渗流阻力,使低渗透层或低而未水淹层的吸水量增加,扩大了注入水在油层平面上的波及范围和油层纵向上的水淹厚度,从而扩大水淹体积,将水驱时未动用的原油驱替出来,达到提高原油采收率的目的.
     聚丙烯酰胺聚合物驱油提高石油采收率的概念和技术方法从提出到初步形成经历了约15年时间(1949一1964).1964年美国开始了聚合物驱油的现场试验和工业规模的使用试验.美国 石油与能源研究中心(NIPER)认为:终采收率ET决定于驱油效率Ed,波及效率Es和经济因素Ee,ET=Ed×Es×Ee.聚合物的主要贡献是提高驱替工作液的粘度,降低油水流度比及调整渗透率剖面,通过提高波及效率而提高终采收率.Phillips石油公司对聚合物的作用作了进一步说明:①高分子使水相粘度增高,有些聚合物流经孔隙介质后尚可降低水相的相对渗透率;②降低水油流度比,水油流度比的降低可减少指进现象;③水相粘度增高和水相的相对渗透率下降使以后注人的流体可转入未波及的条带,从而提高波及系数.

聚丙烯酰胺作为一种性能良好的絮凝剂，广泛应用于在市政污水处理和工业废水处理中。日益严格的法规促进了水处理工业的发展，市政污水处理领域并没有受到金融危机的影响，反而表现出良好的增长势头。同时，在市政供水系统中，越来越多的技术需求要求定制的解决方案，这也为产品增加了额外的利润空间。另外，包括摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚和埃及等 在内的北非地区出现了新的市政污水处理市场，而其他一些 ，例如沙特阿拉伯和卡塔尔，也正在加大对水处理的私有化投资。这种情况下也有机会向威立雅、苏伊士等水处理服务公司销售产品。在工业废水处理方面，煤炭开采和热电站提供了大量的业务空间。而对中水回用技术的日益关注也是一个市场推动因素。在水处理领域，聚丙烯酰胺市场面临的挑战主要来源于工业废水处理方面。工业废水处理往往已经成熟并自成体系，这就限制了市场的发展。由于经济衰退导致大量工厂被关闭，废水处理量大幅度减少，而其他许多公司为节省开支，只进行 限度的废水处理。另外，石油开采、采矿以及造纸行业的衰退也会影响水处理化学品工业的发展。工业应用中在技术服务方面能够提供的机会较少，在一定程度上也摊薄了行业利润。
 
对造纸行业而言，聚丙烯酰胺主要用作纸浆纤维和添加剂的粘结剂，或者用于造纸工业中的废水处理。造纸行业本身对于聚丙烯酰胺的需求量就很高。相对于成熟的欧洲和北美市场，中国、南美、印度和其他亚太市场的增长势头令人欣喜。但由于金融危机的影响，造纸生产增速放缓，这就影响了聚丙烯酰胺市场的发展。另外，造纸行业本身的技术含量潜力较小，市场需求也较为稳定，这也就决定了用于该行业的聚丙烯酰胺仅能创造有限的利润。

聚丙烯酰胺广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。
  聚丙烯酰胺分类：
  聚丙烯酰胺产品按其形态来分，有粉剂和胶体两种。粉剂产品含聚丙烯酰胺92%，胶体产品含量8%-9%。按相对分子质量来分，有高相对分
  子质量、中相对分子质量和低相对分子质量3种。高相对分子质量的产品分子量一般大于1200万，主要用在石油工业中的水处理；中相对
  分子质量产品主要用于水处理，分子量一般为600万-1200万；低相对分子质量产品分子量一般小于600万，主要用在纺织、造纸工业中的水处理，纺织品的浆料和纸张增强剂。
  聚丙烯酰胺絮凝机理：
  聚丙烯酰胺具有极性基团，其酰胺基团易于借氢键作用在泥沙颗粒表面吸附；另外它有很长的分子链，很大数量级的长链在水中有巨大的
  吸附表面积，其絮凝作用好，可利于长链在颗粒之间架桥，形成大颗粒絮凝体，加速沉降。该产品在NaOH等碱类作用下，可起水解反应，
  水解体是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠的共聚体，是阴离子型高分子絮凝剂。部分水解后的聚丙烯酰胺使主链原来呈卷曲状的分子链得以展开
  拉长，增加吸附面积，提高架桥能力，所以部分水解体的絮凝效果要优于非离子型的效果。处理高浑浊度水，一般使用部分水解体产品，
  因为 水解度（水解度是聚丙烯酰胺分子中酰胺基转化为羟基的质量分数）的聚丙烯酰胺提高水中悬浮物的沉降速度是非水解体的2-9
  倍。如水解度过低，则效果不明显，与非水解体相似；如水解度过高，虽然主链展开度更大，但由于分子链负电荷过强，和阴离子性质的泥土颗粒斥力增大，则反而影响对水中阴离子型粘土类胶粒的吸附架桥作用，使絮凝效果低于非离子型的产品。由于每条河流中泥沙成分
  不同，泥土颗粒的负电荷强弱也不同， 水解度是变数，一般以25%-35%水解度的产品效果较好。
  聚丙烯酰胺搅拌和投加：
  聚丙烯酰胺水解体粉剂产品，是处理高浑浊度水有效的高分子絮凝剂之一，可单独作用，也可与普通絮凝剂配合作用。在处理含沙量高
  的高浑浊度水时效果均显著。粉剂产品，溶解搅拌时间一般为0.5-1.0H，提高水温和搅拌速度可以加快溶解速度，但水温过高会引起降解反应，故水温不得超过65℃，搅拌速度以桨叶的周边线速度计不超过10m/s为宜，否则会造成絮凝剂断链，影响絮凝效果。投加量，随原水浊度增加而增加，其投加浓度以0.2%的投加浓度为宜。