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聚丙烯酰胺作為潤(rùn)滑劑、懸浮劑、粘土穩(wěn)定劑、驅(qū)油劑、降失水劑和增稠劑,在鉆井、酸化、壓裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了很多應(yīng)用,是一種極為重要的油田化學(xué)品。
聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或與其他單體共聚而得聚合物的統(tǒng)稱,是水溶性高分子中應(yīng)用很廣的品種之一。
由于聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元中含有酰胺基、易形成氫鍵、使其具有良好的水溶性和很高的化學(xué)活性,易通過接枝或交聯(lián)得到支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多種改性物,在石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中具有很多應(yīng)用,有“百業(yè)助劑”之稱。
下面,簡(jiǎn)述聚丙烯酰胺用量的技術(shù)建議:
1、污泥脫水時(shí),建議濃度為0.2%,攪拌時(shí)間為50分鐘。
2、實(shí)驗(yàn)中,用含聚丙烯酰胺溶液的注射器滴加100毫升廢水,每次約05毫升。根據(jù)明礬花的大小、絮體的密實(shí)度、液體的澄清度、沉降速度和投加量,確定了更多的試劑。
聚丙烯酰胺聚合的化學(xué)引發(fā)體系,其組分可以是無機(jī)或有機(jī),具有水溶性或油溶性,可以采用化學(xué)聚合方法,例如水溶液聚合、反相乳液聚合和反相懸浮聚合,化學(xué)引發(fā)聚合是由化學(xué)引發(fā)劑的熱分化或氧化引發(fā)的,由自由基引發(fā)的單體反應(yīng)也可以由自由基引發(fā)。在聚丙烯酰胺水溶液聚合中,引發(fā)劑的作用非常重要。
使用聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品時(shí),應(yīng)根據(jù)水質(zhì)通過實(shí)驗(yàn)室選擇試驗(yàn)確定藥物的種類和用量。
PAM聚丙烯酰胺的使用方法(水處理實(shí)驗(yàn)室工藝):
所需藥劑:聚丙烯酰胺干粉。
所需試驗(yàn)設(shè)備:恒溫?cái)嚢杵?,帶刻度燒杯n個(gè)(數(shù)量取決于所準(zhǔn)備的藥劑型號(hào)),帶刻度量筒,一次性手套,一次性注射器,攪拌棒等。
其他:干凈的自來水n升等。
步驟一:配制聚丙烯酰胺水溶液。比例濃度定為1∶1000,即1000毫升水加1克干粉。
1、先將準(zhǔn)備好的燒杯放在恒溫?cái)嚢杵魃?,加?50ml干凈自來水,打開恒溫?cái)嚢杵?,調(diào)整攪拌速度;
2、用天平稱取0.5克聚丙烯酰胺干粉,慢慢勻速加入旋轉(zhuǎn)水中,切勿一次性倒入,結(jié)團(tuán)后影響效果;
3、緩慢勻速倒入其它250毫升清潔自來水;
4、耐心等待約60分鐘,定點(diǎn)觀察溶液的溶解狀態(tài),等顆粒狀或小顆粒團(tuán)完全消失,溶液呈透明狀態(tài)時(shí),聚丙烯酰胺水溶液即可配制。
步驟二:開始選型試驗(yàn)。
1、將準(zhǔn)備好的污水均勻搖晃,倒入50ml的量筒內(nèi),倒入幾種聚丙烯酰胺藥劑;
2、用注射器將0-5-1毫升聚丙烯酰胺溶液吸入污水桶;
3、用攪拌棒攪拌均勻,攪拌要慢一些,按方向勻速攪拌,靜置,觀察絮凝效果,可根據(jù)情況增加藥劑注入量;
4、重復(fù)以上1,2,3步,觀察對(duì)比看哪一種聚丙烯酰胺效果好,記錄下來。
聚丙烯酰胺使用注意事項(xiàng):
理化性質(zhì),聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺(AM)單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性高分子聚合物,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的摩擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。
1、粉末產(chǎn)品不能直接投入污水。使用前,需要用水溶解,用溶解的水溶液處理污水。
2、溶解水應(yīng)為清潔水(自來水),宜采用中性而無鹽及夾雜物的水,不可為污水,常溫即可,一般無需加熱。但是當(dāng)水溫低于5攝氏度時(shí),溶解速度較慢。若溶解溫度超過50攝氏度,則會(huì)加速聚丙烯酰胺的降解,影響其使用效果,而強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高鹽水則不適合配制。
3、建議選擇聚丙烯酰胺溶液濃度為0.1-0.3%,即100毫升水加0.1-0.3克PAM干粉,1噸自來水加1-3公斤PAM干粉,也可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
4、溶解時(shí),將藥劑加入攪拌狀態(tài)水中,均勻分散投加,切忌一次性加入過多,盡量避免產(chǎn)生大塊、魚眼難溶顆粒,攪拌溶解時(shí)間為40-60分鐘,以免影響溶解速度或不充分堵塞管路。
5、聚丙烯酰胺溶液的制備一般采用機(jī)械攪拌,機(jī)械攪拌速度對(duì)溶液的制備時(shí)間有很大影響,但過大的攪拌速度會(huì)導(dǎo)致聚丙烯酰胺溶液的分解,一部分聚丙烯酰胺長(zhǎng)鏈斷裂,影響沉降效果,因此需要嚴(yán)格控制機(jī)械攪拌速度。直徑1m的攪拌桶內(nèi)轉(zhuǎn)速不得超過800rpm,直徑1.5-2m的攪拌刀內(nèi)轉(zhuǎn)速不得超過600rpm。
6、溶解要現(xiàn)用現(xiàn)配,存放時(shí)間長(zhǎng)會(huì)降解,影響使用效果。當(dāng)溶液濃度為0.1%時(shí),非離子型和陰離子型聚丙烯酰胺水溶液存放時(shí)間不超過一周,陽離子型聚丙烯酰胺存放時(shí)間不超過一天,溫度過高或夏季存放時(shí)間較短。
7、溶液的穩(wěn)定性與濃度有關(guān)。溶液越濃,儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng),但高濃度溶液不能直接用于水處理,需要稀釋后才能使用。
8、鐵離子是引起所有聚丙烯酰胺化學(xué)降解的催化劑。因此,在準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)移和儲(chǔ)存聚丙烯酰胺溶液時(shí),應(yīng)盡量避免鐵離子進(jìn)入。與溶液接觸的設(shè)備應(yīng)由不銹鋼、塑料、玻璃鋼或表面涂有樹脂的碳鋼制成。
9、建議的添加方法是:添加到廢水中時(shí),采用低濃度添加,以確?;旌暇鶆?。聚丙烯酰胺溶液的添加濃度越稀,效果越好。稀的添加濃度可以使溶液在水中快速擴(kuò)展并充分混合,防止?jié)舛冗^高的膠體保護(hù)現(xiàn)象,影響使用效果。但是濃度太稀,會(huì)造成巨大的添加設(shè)備。一般來說,添加濃度應(yīng)為0.5%-1%,準(zhǔn)備濃度應(yīng)為2%。
10、輸送水溶液時(shí),應(yīng)避免使用高速離心泵,更適合使用活塞泵或隔膜泵。禁止使用齒輪泵,否則溶液在輸送過程中會(huì)降低分子量。
11、聚丙烯酰胺作為凝集劑使用時(shí),一般的投入順序是先投入凝集劑,再投入凝集劑。例如,聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁一起使用時(shí),必須投入聚合氯化鋁,然后投入聚丙烯酰胺。單獨(dú)作為處理高濁度水凝集劑時(shí),必須投入聚丙烯酰胺。否則,會(huì)影響使用效果。
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