工(gōng)業用水溶性聚合物(wù) 

固體(tǐ)聚合物(wù)

非離(lí)子和陰離(lí)子型

乳液聚合物(wù)

非離(lí)子和陰離(lí)子型

溶液聚合物(wù)

陰離(lí)子型

陽離(lí)子型

SNF 公司水溶性産品的應用 

城市污水處理 

常用的處理方法有生(shēng)物(wù)法和物(wù)理化學法。兩者中(zhōng)生(shēng)物(wù)法用的較普遍，效率也較高。 

絮凝劑可用于生(shēng)物(wù)法處理的各個階段，如在一(yī)、二級沉降罐及濃縮器中(zhōng)。但是，絮凝劑重要的應用領域 是幫助與促污泥脫水。 

污泥脫水時，絮凝劑使污泥産生(shēng)大(dà)而緻密的絮團，這些絮團可以用離(lí)心機、帶式或闆框式壓濾機與清液分(fēn)離(lí)。 

選準絮凝劑是成功的關鍵之一(yī)。在選擇絮凝劑類型時，要考慮以下(xià)因素： 

1．向用戶了解污泥的來源、性質、成分(fēn)（如有機物(wù)/無機物(wù)比例）及固相物(wù)含量。一(yī)般說陽離(lí)子絮凝劑用于 處理有機污泥，而陰離(lí)子絮凝劑用于處理無機污泥；堿性很強時不宜用陽離(lí)子絮凝劑，而酸性很強時不 宜用陰離(lí)子絮凝劑；固相物(wù)含量高的污泥通常絮凝劑用量較大(dà)。 

2．絮團大(dà)小(xiǎo)：絮團太小(xiǎo)會影響排水速度，太大(dà)又(yòu)會使絮團束縛較多水而降低泥餅幹度。通過選擇絮凝劑分(fēn) 子量可以調整絮團大(dà)小(xiǎo)。 

3．絮凝劑的離(lí)子度：針對要脫水的污泥，用不同離(lí)子度的絮凝劑在實驗室進行篩選，選出合适者。這樣 既可以取得佳絮凝效果，又(yòu)可使加藥量少。 

4．絮團強度：絮團在剪切作用下(xià)應保持穩定而不破碎。提高絮凝劑分(fēn)子量或選擇合适的分(fēn)子結構有助于提 高絮團穩定性。 

5．絮凝劑與污泥的混合：絮凝劑在脫水設備的某一(yī)位置必須與污泥充分(fēn)反應，發生(shēng)絮凝作用。爲此，絮凝劑 溶液粘度必須合适，在現有設備條件下(xià)能與污泥均勻混合。兩者混合均勻與否，是成功的又(yòu)一(yī)關鍵因素。 絮凝劑溶液粘度與其分(fēn)子量和配制濃度有關。 

6．絮凝劑的溶解：溶解良好才能充分(fēn)發揮絮凝作用。有時需要加快溶解速度，這時可考慮提高絮凝劑溶液 濃度（濃度越高溶解速度越快）、采用乳液型絮凝劑、或适當提高水溫等。 

在實驗室用新取的污泥樣做絮凝劑篩選實驗往往是需要的。實驗室選出合适的絮凝劑後，就要上污泥脫 水裝置做上機試驗。爲了成功，試驗者要仔細觀察及控制以下(xià)參數： — 絮凝劑溶解罐容量（L）及攪拌器轉速（rpm）； 

— 污泥進入脫水機的流量（m3/h）； 

— 污泥的固相物(wù)含量（g/L）； 

— 絮凝劑進入脫水機的流量（L/h）；

— 絮凝劑溶液的濃度（g/L）； 

— 如絮凝劑進入脫水機前要再稀釋，要控制稀釋水的流量（m3/h）；

 — 注入絮凝劑的位置與注入點的數目； 

— 觀察泥餅和濾液情況是否正常。 

有了以上參數，就可以在現場控制與調整絮凝劑工(gōng)作狀況，評價絮凝劑工(gōng)作效率，計算處理每噸污泥（或每 噸固相物(wù)）需要投加的絮凝劑量，估計處理每噸污泥的絮凝劑成本。

不同的污泥脫水設備（離(lí)心機、帶式壓濾機、闆框壓濾機）在運行中(zhōng)會對絮凝劑提出不同要求，因此，現場 工(gōng)程師要根據脫水設備出現的情況及時檢查并調整絮凝劑的品種、配制濃度、投加量、投入點等參數。 

工(gōng)業廢水處理

許多工(gōng)業都或多或少要産生(shēng)廢水。在要求日益嚴格和水資(zī)源日益短缺的今天，這些廢水要經過處理才能 排放(fàng)或循環使用。據不完全統計，這些會産生(shēng)污水的工(gōng)業部門有：采礦（煤、磷酸鹽、鋁、鐵、鉀堿、銅、金、 硼砂等）、石油開(kāi)采、鋼鐵、造紙(zhǐ)、食品加工(gōng)（奶制品、肉類、澱粉、制糖、釀酒、土豆加工(gōng)等）、煉油、機械 制造與修理、化工(gōng)、電鍍、制藥、陶瓷、印染、電力、制革等。 

含有機物(wù)的工(gōng)業廢水常用生(shēng)物(wù)法處理，這時，絮凝劑用來幫助污泥脫水。 

用物(wù)理化學法處理工(gōng)業廢水時，用混凝劑和/或絮凝劑促水中(zhōng)懸浮雜(zá)質沉降。有時還用絮凝劑幫助污泥脫水。 

由于工(gōng)業廢水的來源、化學成分(fēn)、雜(zá)質形态多種多樣，處理它們的混凝劑/絮凝劑也往往各不相同。因此， 對于某一(yī)種工(gōng)業廢水，先應在實驗室進行混凝劑/絮凝劑篩選。

飲用水（自來水）處理

用于自來水處理的絮凝劑必須具有低毒的特點。這一(yī)點應得到檢測和認證。各國對絮凝劑中(zhōng)殘 留丙烯酰胺的大(dà)允許含量作出了規定，如産品中(zhōng)丙烯酰胺含量不得超過 0.05%（500ppm）。 

一(yī)般說，作爲自來水水源的地表水中(zhōng)往往含有較多的腐植酸及灰黃黴酸，它們有較強的陰離(lí)子性。因此， 在初級混凝中(zhōng)加鋁/鐵鹽型混凝劑，或加有機混凝劑（如SNF公司的FL 45C、FL 17），或加有機/無機混凝劑混合 物(wù)，可以使這些物(wù)質脫穩沉降。有機聚合物(wù)FL 45C或FL 17是新一(yī)代混凝劑，它們在以下(xià)方面顯示出鋁/鐵 鹽所沒有的性能： 

— 用量少，隻需鋁/鐵鹽的十分(fēn)之一(yī)； 

— 不改變水的pH值。而鋁/鐵鹽會使水的pH值降低而帶酸性； 

— 産生(shēng)的污泥量比鋁/鐵鹽少得多； 

— 不增加水中(zhōng)可溶性鋁含量。許多研究認爲攝入鋁對人體(tǐ)有害； 

— FL 45C有很好的除藻作用，它破壞藻類細胞并使細胞殘體(tǐ)結合進絮團中(zhōng)。 

進行初級混凝後，如果再加0.05-0.5mg/L的絮凝劑，可以生(shēng)成大(dà)的絮團而使水進一(yī)步淨化。在一(yī)些有層狀沉 降罐或微砂過濾器的現代化自來水廠中(zhōng)，絮凝劑處理是需要的。

采 礦 

采礦業消耗大(dà)量的水，用于： 

● 礦石洗選和浮選，将有用礦物(wù)和無用脈石分(fēn)離(lí)。許多礦物(wù)如鐵、煤、磷酸鹽、鑽石、鋅、鈾、砂等都采用此種 工(gōng)藝。這時，絮凝劑可以用來： — 使水與脈石分(fēn)離(lí)，便于水的回用； — 對脈石沉降生(shēng)成的污泥進行脫水； — 如果有用礦物(wù)懸浮在水中(zhōng)，将它從水中(zhōng)分(fēn)離(lí)出來。 

● 工(gōng)藝過程中(zhōng)，有時要将金屬礦物(wù)溶于酸或堿。這時，用絮凝劑将未溶的雜(zá)質絮凝分(fēn)離(lí)，金屬則以氫氧化物(wù)或鹽 的形式被回收。上述工(gōng)藝常用非離(lí)子或陰離(lí)子型絮凝劑。非離(lí)子絮凝劑常在酸性或高含鹽溶液中(zhōng)使用。

● 礦物(wù)球團化的粘結劑：在絮凝劑幫助下(xià)，使細小(xiǎo)的濕礦物(wù)顆粒在球團機中(zhōng)滾動，粘結成球團。SNF公司的産品 FLOFORM用于此目的。 

● 分(fēn)散：用低分(fēn)子量、高陰離(lí)子度絮凝劑使粘土、碳酸鈣或二氧化钛等礦物(wù)懸浮在水中(zhōng)，或送去(qù)研磨。 

造 紙(zhǐ)

造紙(zhǐ)工(gōng)業是用水多的工(gōng)業之一(yī)，也是使用水溶性聚合物(wù)的大(dà)戶。采用聚合物(wù)可以增加紙(zhǐ)機生(shēng)産能力，提高 紙(zhǐ)張質量，減少水的消耗，減輕造紙(zhǐ)對環境的有害影響。聚合物(wù)主要用在以下(xià)方面： 

1. 助留：在紙(zhǐ)機機頭中(zhōng)加聚合物(wù)，使填料（二氧化钛、高嶺土、碳酸鈣等）及纖維更多地留在紙(zhǐ)張中(zhōng)。聚 合物(wù)的離(lí)子性視工(gōng)藝性質而定。 

2．助濾：在紙(zhǐ)機濕部加聚合物(wù)增加濾水速度，以提高幹燥作業的速度，從而增加紙(zhǐ)機産量。 

3．用中(zhōng)、高陽離(lí)子度的聚合物(wù)回收紙(zhǐ)張纖維。 

4．用低陽離(lí)子度、低分(fēn)子量聚合物(wù)提高紙(zhǐ)張幹強度。 

5．用聚合物(wù)在紙(zhǐ)機濕部臨時性提高濕強度。 

6．用聚季胺鹽、聚胺等處理紙(zhǐ)中(zhōng)的陰離(lí)子垃圾（如木瀝青）。

7．用聚合物(wù)處理紙(zhǐ)廠工(gōng)藝用水、廢水及污泥。 

8．用混凝劑，再接着用高分(fēn)子量絮凝劑進行廢紙(zhǐ)再生(shēng)時的脫墨。 

9．對AKD型施膠劑作陽離(lí)子化處理。 

石油工(gōng)業 

聚合物(wù)在油田開(kāi)發開(kāi)采中(zhōng)有許多應用，主要是： 

1．提高采收率（又(yòu)叫“三次采油”）。它是将聚合物(wù)水溶液注入油層中(zhōng)，驅替地下(xià)原油。聚合物(wù)分(fēn)子 量一(yī)般要求很高，有很強的增粘能力。常用中(zhōng)等陰離(lí)子度的聚合物(wù)。SNF公司的FLOPAAM 3530S與 FLOPAAM 3630S是用于三次采油的聚合物(wù)。SNF公司的黃原膠産品FLOCON 4800可用于高礦化度地層 水，而AN 100産品可用于高溫（120℃）地層的三次采油。 

2．在鑽井泥漿中(zhōng)，聚合物(wù)起調節流變性、降失水、膨潤土稀釋、控制水敏性粘土膨脹等作用。常用的是陰 離(lí)子型聚合物(wù)。根據其不同作用，選擇不同的分(fēn)子量和陰離(lí)子度。 

3．油井堵水和注水井調剖。将聚合物(wù)水溶液注入地層，并在地層中(zhōng)發生(shēng)交聯反應，生(shēng)成凝膠。以此降低高 含水地層的滲透率，達到減少油井出水或改善注水井吸水剖面的目的。

4．油井采出的含油污水處理。聚合物(wù)可以幫助并加速氣浮或離(lí)心法分(fēn)離(lí)油水混合物(wù)，使淨化的水可用于回 注或排放(fàng)。 

5．中(zhōng)等陰離(lí)子度和高分(fēn)子量的聚合物(wù)可以降低水在管道中(zhōng)流動的摩擦阻力。因此，在管道口徑與長度不變 的情況下(xià)，加少量聚合物(wù)于水中(zhōng)可以提高管道輸水量，或降低輸水泵的功率消耗。SNF公司的DR系列産 品是優良的減阻劑。

紡織工(gōng)業 

聚合物(wù)在紡織工(gōng)業中(zhōng)的應用有以下(xià)方面： 

1．作爲增稠劑加到染料中(zhōng)，使染料具有合适的流變性，在低剪速下(xià)有高粘度，防染料在靜置時流動、擴 散。這樣，印好的花紋有清晰的邊緣；但在高剪速下(xià)染料粘度很低，使它易于印染操作。 

2．作爲上漿料可以保護紗線，減少斷頭數目；提高紗線在紡織時的抗磨能力，減少起毛。漿料與織物(wù)以弱 鍵相連，隻須臨時起作用。 

SNF公司的聚合物(wù)用于上漿有以下(xià)特點： 

— 優良的股線間結合力； 

— 在幹織機上呈現好的性能； 

— 紗線粘附到卷軸上的可能性很小(xiǎo)； 

— 漿料和織機上無沉積物(wù)； 

— 容易配置；容易除漿。 

3．用作定色劑。SNF公司陽離(lí)子型的聚季胺鹽或聚胺類産品可以屏蔽顔料的陰離(lí)子基團，使顔料失去(qù)親水 性而不溶于水。這樣，顔料就被固定而不會遷移。

粉狀聚丙烯酰胺絮凝劑的溶解方法 

法國SNF公司生(shēng)産的聚丙烯酰胺型絮凝劑，是高分(fēn)子有機化合物(wù)，分(fēn)子量多數都在幾百萬以上，有些甚至接 近2000萬。所以它們的溶解方法與無機的小(xiǎo)分(fēn)子鐵鹽、鋁鹽混凝劑有很大(dà)區别。一(yī)般說來，要遵循如下(xià)原則： 

1. 粉狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中(zhōng)。使用前必須先将它溶解于水，用其水溶液去(qù)處理污水。 

2. 溶解粉狀聚合物(wù)的水應是幹淨水（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一(yī)般不需要加溫。水溫低于 5℃時溶解很慢(màn)。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物(wù)加快降解，影響使用效果。一(yī)般自來水 都适合于配制聚合物(wù)溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不适于用來配制。 

3. 聚合物(wù)溶液濃度的選擇，我(wǒ)(wǒ)公司建議爲0.1％到0.3％，即1升水中(zhōng)加1到3克聚合物(wù)粉劑。 

濃度選擇要考慮如下(xià)因素： 

配制罐小(xiǎo)而每天用藥量大(dà)，建議配的稍濃一(yī)些（如0.3％）； 

聚合物(wù)分(fēn)子量很高時，建議配的稍稀一(yī)些（如0.1％）； 

聚合物(wù)溶液投到污水中(zhōng)，如因設備原因分(fēn)散狀況不太好時，建議配的稍稀一(yī)些。 

總之，聚合物(wù)濃度過大(dà)，會造成攪拌器馬達負荷過大(dà)，也會造成進入污水後分(fēn)散狀況不好，影響使用效果。 配得稀一(yī)些有助于提高使用效果。 

4. 配成的溶液不要用離(lí)心泵轉移，以免高速旋轉的葉片造成聚合物(wù)的剪切降解。配制的具體(tǐ)方法如下(xià)： 

在容器（如實驗室的燒杯，工(gōng)廠的配制罐）中(zhōng)加入一(yī)定量的清水，按清水量及濃度計算所需的粉狀聚合物(wù) 量，稱出聚合物(wù)； 

開(kāi)啓電動攪拌器，将清水攪出漩渦，攪拌器葉片末端的線速度不要超過8米/秒，以免造成聚合物(wù)降解；但 又(yòu)不能太慢(màn)，以免聚合物(wù)顆粒浮在水面上，或在水中(zhōng)下(xià)沉、結團。 

将聚合物(wù)緩緩撒入水的漩渦中(zhōng)，直到撒完。注意聚合物(wù)顆粒進入水裏後不能互相粘連、 結團。然後再攪 拌一(yī)段時間，使聚合物(wù)顆粒充分(fēn)溶解，成爲均勻、透明、粘稠的溶液，無肉眼可見的團塊。這段攪拌時間按下(xià)面方法确定： 

A. 在夏季水溫較高時，陰、陽離(lí)子型聚合物(wù)需攪拌1小(xiǎo)時左右，非離(lí)子型聚合物(wù)需攪拌2小(xiǎo)時左右； 

B. 在冬季水溫較低時，陰、陽離(lí)子型聚合物(wù)需攪拌1.5小(xiǎo)時左右，非離(lí)子型聚合物(wù)需攪拌3小(xiǎo)時左右； 還有，配制濃度越高，聚合物(wù)溶解速度越快。溶解不均勻或不充分(fēn)會影響使用效果。 

粉狀的聚丙烯酰胺在幹燥、陰涼的地方可存放(fàng)二年以上，但配成溶液後，其存放(fàng)時間就很有限。一(yī)般說，溶 液濃度爲0.1％時，非、陰離(lí)子型聚合物(wù)溶液不超過一(yī)周；陽離(lí)子型聚合物(wù)溶液不超過一(yī)天。溶液穩定性與濃度有 關，配得越濃（如3％到5％）的溶液存放(fàng)時間越長。但3％到5％的溶液不能直接去(qù)處理污水，使用前還要稀釋。 陽離(lí)子型聚丙烯酰胺溶液在pH<5.5時較穩定，pH>6時會因水解而失效。它對鐵離(lí)子和鈣、鎂離(lí)子比陰離(lí)子 聚合物(wù)敏感。 

鐵離(lí)子是造成聚丙烯酰胺化學降解的催化劑，因此，在配制、轉移、貯存聚丙烯酰胺溶液時，要盡量避 免鐵離(lí)子進入。與溶液接觸的設備用不鏽鋼、塑料，玻璃鋼或表面塗樹(shù)脂的碳鋼制造。

乳液型聚丙烯酰胺應用須知(zhī) 

如前所述，粉狀聚丙烯酰胺的溶解一(yī)般需要1-2小(xiǎo)時。若要加快溶解速度，可考慮采用乳液型聚丙烯酰胺。 

乳液型聚合物(wù)是聚合物(wù)水凝膠（即聚合物(wù)在水中(zhōng)的濃溶液）在油（通常爲礦物(wù)油）中(zhōng)的分(fēn)散體(tǐ)系。一(yī)般說乳 液中(zhōng)聚合物(wù)的含量爲25％到50％左右。乳液中(zhōng)聚合物(wù)水凝膠以微球形式存在，微球的平均直徑爲1微米。這 種以微球形式分(fēn)散在油中(zhōng)的聚合物(wù)水凝膠，其油-水界面上聚集着表面活性劑，起穩定乳液的作用。 

與粉狀聚合物(wù)不同的是，乳液型聚合物(wù)制造過程中(zhōng)不需要幹燥過程。因此，乳液型聚合物(wù)的分(fēn)子量和水溶性 比同類粉狀聚合物(wù)要高。 

穩定乳液型聚合物(wù)的表面活性劑是親油的，其HLB值（親油親水平衡值）小(xiǎo)于等于6，所形成的乳液是油包 水型（W/O型）。這種W/O型乳液通常是不溶于水的，除非它轉化爲水包油型（O/W型）。這種轉化過程叫“反 相”。

因此，在乳液型聚合物(wù)制造過程中(zhōng)，或者在使用乳液前的溶解稀釋過程中(zhōng)，需要加一(yī)種親水的表面活性劑， 使乳液接觸水時反相。這樣，乳液才能順利地溶解于水。SNF公司的乳液型聚合物(wù)在制造過程中(zhōng)已經加了這種反 相用的表面活性劑，因此在溶解稀釋過程中(zhōng)乳液會自動反相，一(yī)般不需要在稀釋水中(zhōng)再加反相用的表面活性劑。 但是，在稀釋倍數超過100時，反相用的表面活性劑濃度太低，不足以使乳液反相。這時，就要在稀釋水中(zhōng)加乳 液本身重量2％到10％的表面活性劑（如壬基酚聚氧乙烯醚NP-10或NP-20），以幫助乳液反相。 

用水溶解稀釋乳液時要用高速剪切的方式，使乳液中(zhōng)聚合物(wù)水凝膠與水充分(fēn)接觸并在水中(zhōng)分(fēn)散。可以采 用高速攪拌器、靜混器、文丘裏噴管等裝置來幫助乳液溶解。如果乳液與水能充分(fēn)接觸分(fēn)散，它的溶解時間一(yī)般 隻需要3-15分(fēn)鍾。 

乳液的儲存溫度在0至35℃之間。一(yī)般乳液的存放(fàng)時間爲6個月。存放(fàng)時間較長時，乳液上層會有一(yī)層油 析出，這屬于正常現象。這時，應該對乳液用機械攪拌、或用泵循環、或通氮氣攪拌等方式，讓油相重新回到乳 液中(zhōng)去(qù)。乳液的使用性能不會因此受到影響。乳液凍結的溫度比水低一(yī)些。凍結的乳液融化後可以繼續使用，其 性能不會有明顯變化，但用水溶解稀釋時可能要在水中(zhōng)加一(yī)些反相用的表面活性劑。另外(wài)，乳液中(zhōng)含有礦物(wù)油， 所以與乳液接觸的容器和泵要考慮與礦物(wù)油的相容性（如橡膠、塑料部件）。 

DW系列乳液在制造過程中(zhōng)蒸餾掉部分(fēn)水份，因而其含量較高（50％左右），存放(fàng)時間也較 長（12個月），适合于長途運輸和長期儲存。其流動性與普通乳液不相上下(xià)。但因蒸餾過程需要加熱，其價格比 普通乳液貴，使用性能也比普通乳液略有降低。