聚丙烯酰胺分子量對絮凝效果的影響

在合成非離子型聚丙烯酰胺時，控制條件合成了不同分子量的聚丙烯酰胺，其分子量分別為400萬、600萬、800萬、1000萬、1200萬。

從結(jié)果可見，非離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果（透光率）與其分子量有關(guān)，隨分子量加大，對煤泥水的絮凝效果漸好。這是由于聚丙烯酰胺的酰胺基與煤泥粒子親和、吸附形成氫鍵，同時高分子鏈在被吸附的粒子間形成橋聯(lián)，因而非離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果主要取決于聚丙烯酰胺的分子量。但由于聚丙烯酰胺的溶解性隨分子量的加大而降低，當分子量大于600萬后，絮凝效果增加趨緩，大于800萬以后增加不明顯。一般認為，用于煤泥水處理的聚丙烯酰胺絮凝劑，其分子量為800萬左右比較合適。

從對2種煤泥水的絮凝效果看，對粒度大、灰分低的原生煤泥沉降效果較好，而對粒度細灰分高的浮選尾煤絮凝效果稍差，但差別很小，這種差別主要是煤泥的粒度特性造成的?？梢哉J為，非離子型的聚丙烯酰胺對不同性能的煤泥水沒有選擇性或選擇性很小。

聚丙烯酰胺的陰離子度與絮凝效果

選取分子量在800萬左右的聚丙烯酰胺為原料，改變介質(zhì)的ph值，制備了陰離子度在10%~50%的一系列陰離子型聚丙烯酰胺。

可以看出，聚丙烯酰胺的陰離子度影響絮凝效果，煤泥水的透光率隨陰離子度加大而提高，在陰離子度為30%時達到較大值，然后又隨陰離子度的進一步提高而減小。陰離子型聚丙烯酰胺對煤泥的沉降除了高分子絮凝作用外，還發(fā)生離子吸附、架橋及電性中和作用，當陰離子度在30%時，這幾種作用疊加，達到絮凝效果好。因而用于煤泥水處理的聚丙烯酰胺陰離子度控制在30%左右為宜。2種不同性能煤泥水的絮凝效果差別很小，與非離子型的效果類似，均是對粒度大、灰分低的原生煤泥的絮凝效果好于粒度細、灰分高的浮選尾煤。

陽離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果

陽離子型聚丙烯酰胺的合成有一定難度，而且價格高，一般用于膠體含量高、色度大的廢水處理，很少用于煤泥水沉降。采用光引發(fā)聚合法合成了分子量在700萬左右，陽離子度為5% ~25%的一系列陽離子型聚丙烯酰胺對煤泥水的絮凝效果如圖2c所示。陽離子型聚丙烯酰胺對2種煤泥水的絮凝效果差別較大，對粒度細灰分高的浮選尾煤絮凝效果好于粒度大灰分低的原生煤泥，這是由于粒度細灰分高的浮選尾煤中富含高嶺土等硅酸鹽類膠體粒子，該類膠體粒子表面帶有較強的負電荷。這時，聚丙烯酰胺的作用除了前面討論的吸附、架橋和絮凝外，電性中和起了主要作用。因而陽離子型聚丙烯酰胺適合處理粒度細、灰分高的浮選尾煤。陽離子度在10% ~20%時絮凝效果好，陽離子度進一步提高，其高密度電荷的干擾使其架橋和絮凝作用降低，而且高陽離子度的聚丙烯酰胺合成困難。一般情況下， 聚丙烯酰胺的陽離子度在5%~10%即可。

    3種類型聚丙烯酰胺的累凝效果比較

      對粒度大、灰分低的原生煤泥，陰離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果好，透光率達90%，其次是陽離子型聚丙烯酰胺，透光率為83%，均能滿足煤泥水處理要求。而對粒度細、灰分高的浮選尾煤而言，陽離子型聚丙烯酰胺絮凝效果好，透光率為93%，陰離子型聚丙烯酰胺稍差，為88%，也完全達到了煤泥水處理的要求。非離子型聚丙烯酰胺對2種煤泥的絮凝效果都較差，分別為78%和72%，一般不提倡單獨使用非離子型聚丙烯酰胺作為煤泥水處理劑。