時間：2025-03-31 16:26:36 來源： 瀏覽|：532次
聚丙烯酰胺絮凝劑是一種應用廣泛的高分子聚合物，其作用原理主要基于吸附架橋、電中和、卷掃以及脫水等多種機制，以下為你詳細介紹：
1.吸附架橋作用：聚丙烯酰胺具有長鏈狀的分子結(jié)構(gòu)，分子鏈上分布著大量的酰胺基等活性基團。這些活性基團具有較強的吸附能力，能夠與懸浮顆粒表面發(fā)生物理或化學吸附。當聚丙烯酰胺分子吸附在顆粒表面后，其長鏈可以同時吸附在多個顆粒上，就像一座橋梁一樣將這些顆粒連接起來，使顆粒逐漸聚集形成較大的絮體。隨著絮體不斷增大，其重力作用超過浮力，便會加速沉降，從而實現(xiàn)固液分離。這種吸附架橋作用在顆粒濃度較低時較為明顯，即使顆粒之間距離較遠，聚丙烯酰胺分子也能憑借其長鏈結(jié)構(gòu)將它們連接起來。
2.電中和作用：水中的懸浮顆粒通常會因表面電荷的存在而穩(wěn)定分散，難以自然沉降。這些顆粒表面電荷的產(chǎn)生可能是由于其本身的化學組成、水解作用或吸附了水中的某些離子。聚丙烯酰胺絮凝劑可以根據(jù)其離子類型，與帶相反電荷的顆粒發(fā)生電中和反應。例如，陽離子型聚丙烯酰胺帶有正電荷，能夠與水中帶負電荷的顆粒相互吸引，中和顆粒表面的電荷。隨著電荷的中和，顆粒間的靜電斥力降低，范德華力占據(jù)主導地位，使得顆粒能夠相互靠近并聚集在一起。電中和作用能有效破壞顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)，為后續(xù)的絮凝過程創(chuàng)造有利條件，尤其對于那些因電荷排斥而難以凝聚的膠體顆粒，電中和作用是實現(xiàn)絮凝的關(guān)鍵步驟。
3.卷掃作用：當聚丙烯酰胺絮凝劑投加到水中后，會發(fā)生水解和聚合反應，形成具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠狀沉淀物。在沉淀物形成過程中，其巨大的表面積和復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒅車膽腋☆w粒包裹在其中，就像用掃帚掃地一樣，將顆粒 “掃” 在一起，使其隨著沉淀物一起沉降。卷掃作用對于那些難以通過吸附架橋和電中和作用形成大絮體的細小顆粒較為重要，它可以有效地將這些微小顆粒收集起來，提高絮凝效果，實現(xiàn)更徹底的固液分離。
3.脫水作用：聚丙烯酰胺分子鏈上的極性基團對水分子有較強的親和力，能夠吸附大量的水分子，形成水化層。當聚丙烯酰胺與懸浮顆粒接觸時，會爭奪顆粒表面水化層中的水分，使顆粒表面的水化層變薄甚至消失。顆粒失去了水化層的保護，相互之間的距離得以拉近，從而更容易發(fā)生碰撞和聚集。此外，聚丙烯酰胺還可以改變顆粒表面的潤濕性，使顆粒從親水性變?yōu)槭杷裕M一步促進顆粒的聚集和沉降。脫水作用在高濃度懸浮液的絮凝處理中起著重要作用，它有助于提高絮體的密度和沉降速度，加快固液分離過程。
