聚丙烯酰胺在NaOH等堿類作用下，極易起水解反應(yīng)，使部分聚丙烯酰胺生成聚丙烯酸鈉，丙烯酸鈉分子在水中不穩(wěn)定，被離解成RCOO-Na＋。因此，聚丙烯酰胺水解體是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉的共聚物，由于RCOO-（羥基）的作用，使聚丙烯酰胺水解體成為陰離子型高分子絮凝劑，而非水解的聚丙烯酰胺絮凝劑為非離子型高分子絮凝劑。從上述水解方程式看出，聚丙烯酰胺部分水解體產(chǎn)品具有一定的胺味，從這點(diǎn)就可以簡(jiǎn)便區(qū)別聚丙烯酰胺產(chǎn)品是否水解。 聚丙烯酰胺部分水解后，使其性能從非離子型轉(zhuǎn)變?yōu)殛庪x子型，在RCCO-（羥基）基團(tuán)的離子靜電斥力作用下，使聚丙烯酰胺主鏈上呈卷曲狀的分子鏈展開拉長(zhǎng)，增加其吸附面積，提高架橋能力，所以部分水解體的聚丙烯酰胺的絮凝效果要優(yōu)于非離子型聚丙烯酰胺。
處理高濁度水的聚丙烯酰胺，一般都應(yīng)采用部分水解體產(chǎn)品，佳水解度（水解度是指聚丙烯酰胺分子中，酰胺基團(tuán)轉(zhuǎn)化為羥基的百分?jǐn)?shù)）的聚丙烯酰胺沉降速度是非水解體的2～9倍。但聚丙烯酰胺絮凝劑中水解度過高或過低的產(chǎn)品，其絮凝效果都不理想，因?yàn)樗舛冗^低，吸附架橋能力不強(qiáng)，水解度過高則加強(qiáng)了產(chǎn)品的陰離子性能，增大了與泥土顆粒的排斥能力。經(jīng)過大量試驗(yàn)證實(shí)，聚丙烯酰胺絮凝劑佳水解度應(yīng)為25％～35％


聚丙烯酰胺的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,用常規(guī)水處理劑難處理
的污染物,如溶解性物質(zhì)、色度物質(zhì)等的排放量不斷增加。兩性高分子(polyampholyte),或稱兩性聚電解質(zhì)(amphyotericpolyelectrolyte)是分子鏈上同時(shí)帶有陰、陽離子基團(tuán)的高分子,其在水處理方面,可用于去除金屬離子、做離子交換劑、絡(luò)合劑、凝結(jié)劑、絮凝劑以及污泥脫水劑等[2]
。其應(yīng)用的pH值范圍很寬,在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中都可獲得良好的絮凝效果和污泥脫水效果。對(duì)廢水中由陰離子表面活性劑所穩(wěn)定的分散液、乳濁液及各類污泥或由陰離子所穩(wěn)定的各種膠態(tài)分散液,均有較好的絮凝及污泥脫水功效[5]。
與普通絮凝劑相比,兩性高分子絮凝劑在以下幾個(gè)方面表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景:
1)污泥脫水。經(jīng)過兩性高分子絮凝劑處理的污泥,沉降性能好,而且泥餅含水量少。國(guó)外已有將兩性高分子用于污泥脫水的研究,我國(guó)尚未見有報(bào)道。兩性絮凝劑對(duì)提高廢水處理的效率以及對(duì)提高廢水處理設(shè)施的利用率將有重要作用。
2)去除廢水中的金屬離子。由于兩性高分子內(nèi)的陰、陽離子基團(tuán)能與金屬離子發(fā)生螯合作用,而在等電點(diǎn)時(shí)又將其釋放出來,如果等電點(diǎn)處于堿性環(huán)境下,金屬離子則以氫氧化物的形式沉淀,可分離回收,而兩性高分子處于溶液中,可反復(fù)使用。隨著兩性高分子水處理劑在冶金工業(yè)廢水中的廣泛應(yīng)用,對(duì)重金屬污染的廢水處理將起積極作用。
3)去除中、小分子有機(jī)物質(zhì),如色度物質(zhì)、腐殖酸類天然有機(jī)物質(zhì)以及表面活性劑等。由于兩性高分子絮凝劑能與染料分子的活性基團(tuán)絡(luò)合、絮凝達(dá)到沉淀脫色的目的,不久的將來,有望解決我國(guó)印染廢水污染量大、面廣、色深的難題。兩性高分子物質(zhì)與腐殖酸類物質(zhì)相互作用,可將其應(yīng)用于微污染的給水處理中。
4)去除相對(duì)分子量較低的真溶性有機(jī)物質(zhì)。這類污染物是普通絮凝劑難以處理的,兩性新型高分子絮凝劑的陰、陽離子活性基團(tuán)能與該類物質(zhì)產(chǎn)生絡(luò)和作用,可將其去除。
5)改性類兩性高分子水處理劑具有原料來源豐富、、可生化降解、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本較低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)動(dòng)植物資源豐富,天然有機(jī)高分子物質(zhì)種類繁多,在兩性高分子水處理劑的生產(chǎn)與應(yīng)用上,具有廣闊的發(fā)展前景。

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