陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)在不同應用場(chǎng)景中的作用原理主要包括以下幾個(gè)方面:
絮凝沉淀原理
電荷中和:CPAM 分子鏈上帶有大量的陽(yáng)離子基團,如氨基、季銨基等。在水處理中,水中的懸浮顆粒帶有負電荷,CPAM 通過(guò)陽(yáng)離子基團與顆粒表面的負電荷發(fā)生靜電吸引作用,中和顆粒表面的電荷,使顆粒間的靜電斥力減小。
吸附架橋:CPAM 具有較長(cháng)的分子鏈,在溶液中能夠伸展并吸附在多個(gè)顆粒表面。通過(guò)這種吸附架橋作用,將多個(gè)顆粒連接在一起,形成較大的絮體,加速顆粒的沉降,從而實(shí)現固液分離。
污泥脫水原理
污泥調質(zhì):在污泥脫水中,CPAM 對污泥進(jìn)行調質(zhì)處理。污泥中的細小顆粒和膠體物質(zhì)帶有負電荷,CPAM 的陽(yáng)離子基團與這些顆粒表面的負電荷相互作用,使污泥顆粒表面的電荷性質(zhì)發(fā)生改變,顆粒之間的排斥力降低,從而使污泥顆粒更容易聚集在一起。
形成濾餅:經(jīng)過(guò)調質(zhì)后的污泥,在機械力的作用下進(jìn)行脫水。CPAM 的分子鏈在污泥顆粒之間形成網(wǎng)絡(luò )結構,將水分包裹在其中,同時(shí)阻止污泥顆粒在壓力下重新分散,有助于形成結構緊密、含水率較低的濾餅,提高污泥的脫水效果。
造紙工業(yè)中的應用原理
助留助濾:在造紙過(guò)程中,CPAM 可以吸附在紙漿纖維和填料表面,通過(guò)電荷中和與架橋作用,使纖維和填料形成較大的絮體。這些絮體在紙張成型過(guò)程中更容易被截留,提高了纖維和填料的留著(zhù)率,減少了它們在造紙白水系統中的流失,同時(shí)也加快了紙張的過(guò)濾脫水速度,提高了造紙機的生產(chǎn)效率。
紙張增強:CPAM 分子鏈上的陽(yáng)離子基團能夠與紙張纖維表面的羥基等基團發(fā)生氫鍵結合和靜電吸附作用,使纖維之間的結合力增強。此外,CPAM 還可以在纖維表面形成一層保護膜,提高紙張的強度性能,如抗張強度、撕裂強度和耐折度等。
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的作用原理主要基于其分子鏈上的陽(yáng)離子基團與帶負電荷的顆?;蛭镔|(zhì)之間的靜電吸引、吸附架橋以及分子鏈的物理纏繞等作用,從而實(shí)現絮凝沉淀、污泥脫水、紙張增強等多種功能。