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水解反应--酸性水解

   PAM酰氨基的水解反应在中性条件下进行得很慢，在40℃水解10天，其水解度未发生可测的变化。但此水解过程可被酸、碱和热促进。PAM水解产物的结构、羧基与酰氨基的序列分布、水解程度以及水解动力学都***地依赖于水解时的PH值、温度和溶液中小分子电解质浓度。通常将PAM中所含阴离子丙烯酸单元的比例称为PAM的水解度。

酸性水解

   酸可以强化PAM的水解，但酸性条件下PAM的水解速率较碱性水解慢很多，故常需在较高温度下进行。酸性条件下，水与质子化的酰氨羰基发生亲核加成，之后消去氨（NH3），丙烯酰胺结构单元水解为丙烯酸结构单元。

   在偏酸性条件下PAM的水解，水解速率随温度升高和PH降低而加快。随着水解进行，其水溶液的黏度和PH值都会发生变化。在反应液的PH＜8而无缓冲剂时，水解产生的氨会使溶液的PH值升高，黏度增加。但光散射线数据研究表明，在水解过程中PAM链长基本保持不变。因此黏度的变化起因于水解引起的PAM链构象变化。

   PAM的酸性水解表现出***的临基催化效应，即水解后生成的羧基对临位酰氨基的水解产生加速作用。这导致酸性水解的速率随水解度的增加而加速。丙烯酰胺-丙烯酸的共聚物或水解聚丙烯酰胺的水解速率明显快于丙烯酰胺均聚物。

   由于这种邻基催化作用，当水解度较低时，水解产物倾向于形成嵌段型结构。在强反应条件下，酰胺基则可以全部水解为羧酸基。

   PAM酸性水解时，除AM结构单元水解生成羧基外，还易发生酰亚胺化反应。此反应随戒指酸度提高而加剧，甚至成为酸性条件下的主要反应。如在PH为4、40℃下反应3天产生10%的酰亚胺基团，而在较高温度和较强酸性下反应6小时即可生成10%的酰亚胺，反应24小时则出现沉淀。生成的酰亚胺结构在酸性介质中具有较高的稳定性，在较高温度下也不易水解；酰亚胺基团在中性及弱碱性条件下仍具有一定的稳定性，但在较高温度下或强碱作用下，则发生快速水解，生成羧基及酰氨基。当酰亚胺化发生在分子间时，将导致聚合物的溶解性变差，甚至生成交联的凝胶，因而较少采用酸性条件制备水解PAM。但是酸性介质对PAM结构变化的影响在PAM应用中却不可忽视。

 做絮凝剂这一行，成天和污水打交道，在进行污泥脱水药剂聚丙烯酰胺选型的时候经常会遇到取来的污水试验效果非常好，但一拿药剂上机去做中型试验时，压滤机压不出泥来或者是压泥效果理想，这些现象主要是在生化处理工艺中比较常见，特别是在夏季，天气比较热，生化污泥熟化快泥质很容易变，为了避免污泥变化，我们可能要分析泥质变化的因素有哪些，一般泥样发生变化要经过物理作用、化学作用以及生物作用物理作用：SS的吸附、沉淀、挥发、逸失。

化学作用：离子间的氧化、还原反应

生物作用：微生物和藻类的活动

   为了遏制这些因素的发生我们取污泥的时候可以用干净的玻璃瓶或者是干净的塑料桶装污泥，取来的污泥样要进行冷藏（4℃以下）或冷冻，贮于暗处、尽可能取来的泥样越快进行试验越好。

城市污水的处理

   城市污水成分的99.9％是水，固体物质仅占0.03～0.06％左右。城市污水的生化需氧量（BOD5）一般在75～300mg/L。根据对污水的不同净化要求，废水处理的步骤可划分为一级、二级和三级处理。

   一级处理：一级处理可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联组成，除去废水中大部分粒径在100μm以上的大颗粒物质。筛滤可除去较大物质；重力沉淀可除去无机粗粒和比重略大于1的有凝集性的有机颗粒；浮选可除去比重小于1的颗粒物（油类等）。废水经过处理后，一般达不到排放标准。

   二级处理：二级处理常用生物法和絮凝法。生物法主要除去一级处理后废水中的有机物；絮凝法主要是除去一级处理后废水中无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物。

   絮凝法常用到的絮凝剂有：硫酸钴、明矾、硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁、聚合氯化铝等无机凝集剂和有机聚合物凝集剂聚丙烯酰胺。凝集剂的选择和用量要根据不同废水的性质、浓度、pH值、温度等具体条件而定。选择的原则是去除效***、用量少、方便易得、价格便宜、絮凝物沉降快、体积小。容易与水分离等。

   生物法是利用微生物处理废水的方法。通过构筑物中微生物的作用，把废水中可生化的有机物分解为无机物，以达到净化的目的。同时，微生物又可用废水中有机物合成自身，使净化得以持续进行。生物法分为好氧生物处理和厌氧处理两大类。好氧生物处理是在有氧情况下，借好氧或兼性微生物的作用来进行的。目前生产上主要用好气生物处理，包括生物过滤法和活性污泥法两种。

   好气生物处理中废水有机物氧化分解的最终产物是：CO2、H2O、NO3－、NH3等。

   经过二级处理后的废水，一般能达到农灌标准和废水排放标准。但是水中还存留一定的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮、磷等营养物，并含有病毒和细菌，在一定的条件下，仍然可能造成天然水体的污染。

   三级处理：污水的处理目的是为了控制营养化或达到使废水能够重新回用。所采用的技术通常分为上述的物理法、化学法和生物处理法三大类。如曝气、吸附、化学凝聚和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等。但所需费用较高，必须因地制宜，视具体情况确定。

 目前，国内印染厂受其规模限制，废水量一般很少超过10万立方/天，采用大面积土地自然干化或设焚烧炉等设施均不可取，特别在江浙地区，多雨潮湿的气候干化场形同虚设。一般都是一些小规模污水处理厂进行处理，污泥经过初步调理，进行压榨处理即可，在脱水的过程中要用到大量的絮凝剂作为污泥脱水药剂使用，用于污泥处理的絮凝剂很多，有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺等,各种药剂均有其适用范围和优缺点。各污水处理厂在印染污水处理的各工序使用的药剂均不同，但对于污泥处理，主要从以下几方面综合考虑：

药剂来源广泛、易购买；价格便宜；pH适用范围广；药剂腐蚀性小；絮凝效果好且耗量少；滤液返回污水处理系统不产生***影响。

   因此污泥处理我们药剂是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺一般分阴离子型、阳离子型、非离子型。而选择什么离子的聚丙烯酰胺要根据污泥的特性和处理方法不同去做试验筛选。然而如果选用聚丙烯酰胺作为脱水剂进行脱水后的干泥含固率一般都能大于25％可以达到运输要求，在投资、运行费用，污泥处置方式上厂商也能接受。

造纸工业废水的特点是水量大、种类多、有机污染物含量高，是最难处理的工业废水之一，高分子絮凝剂主要用于制浆废水处理和白水回收上，用量的是聚丙烯酰胺及其衍生物。其他方面主要用于制浆添加剂及其改善干强度、湿强度及填料的保留性。

一、制浆废水处理

   制浆造纸过程排放的废水一般分制浆废水、牛皮纸浆废水和半化学纸张废水；其主要污染物有：①悬浮物：主要是纤维和纤维细料；②易生物讲解有机物：主要为低分子量的半纤维素、甲醇、醋酸、糖类等；③难降解有机物：主要为纤维原料中含的木素和大分子碳水化合物；④酸碱物质。

   水处理一般用无机絮凝剂（硫酸铝等）和阴离子聚丙烯酰胺配合使用。污泥脱水一般用阳离子聚丙烯酰胺。

二、造纸白水回收

   榨部脱出的废水称为造纸白水.富含纤维、无机填料及浆料中添加的各种化学助剂.一般来说,白水回收用到无机絮凝剂（聚合氯化铝）、阴离子絮凝剂或阳离子絮凝剂（CPAM)，正常使用阳离子聚丙烯酰胺（气浮处理）比较多。

三、制浆添加剂

   目前造纸助留助滤剂主要是聚丙烯酰胺类，也有淀粉改性产品。

   聚丙烯酰胺大多是进口阳离子产品，有粉体和乳液。 目前粉体聚丙烯酰胺占据主要市场，的优点是运输成本低、投加量。缺点是使用前要与水调配溶解。