阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其对水中特征有机物的处理研究

阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其对水中特征有机物的处理研究一、本文概述本文旨在探讨阴离子聚丙烯酰胺（APAM）絮凝剂的制备方法，并深入研究其对水中特征有机物的处理效果。随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，特别是大量有机物的排放对水质造成了严重影响。高效、环保的有机物处理技术在环境保护和水资源管理中具有重要的现实意义。阴离子聚丙烯酰胺作为一种常用的絮凝剂，具有优异的絮凝性能和环保特点，受到了广泛关注。本文首先介绍了阴离子聚丙烯酰胺的基本性质和应用领域，阐述了其作为絮凝剂在水处理中的重要作用。随后，详细描述了阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括原料选择、反应条件优化等关键环节，旨在为实际应用提供可靠的技术支持。在此基础上，通过实验研究，探讨了阴离子聚丙烯酰胺对水中特征有机物的处理效果，包括去除率、处理效率等评价指标。同时，分析了处理过程中可能的机理和影响因素，为进一步提高处理效果提供了理论依据。本文的研究不仅对阴离子聚丙烯酰胺的制备和应用具有重要意义，也为水体中有机物的处理提供了新的思路和方法。通过深入研究阴离子聚丙烯酰胺的絮凝性能和机理，有望为环境保护和水资源管理提供更为高效、环保的技术支持，推动水体污染治理工作的持续发展。二、阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备将2丙烯酰胺基2甲基丙磺酸和去离子水加入到反应瓶中，进行搅拌。加入引发剂硝酸铈铵溶液，继续通氮气，待体系起粘后，加入助引发剂过硫酸钾溶液。反应完成后，产物用丙酮沉淀、无水乙醇洗涤浸泡、真空干燥后得到阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。碱的选择：可以使用氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的任一种，优选氢氧化钠。2丙烯酰胺基2甲基丙磺酸和丙烯酰胺的物质的量之比：优选为11617。水的重量：为2丙烯酰胺基2甲基丙磺酸、丙烯酰胺重量的912倍。通过以上方法，可以制备出具有特殊链结构的星形阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，用于水处理中有机物的处理研究。三、阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂对水中特征有机物的处理效果阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂（APAM）在处理水中特征有机物方面表现出显著的效果。邻苯二甲酸酯类（PAEs）化合物是痕量有机污染物中的一种典型物质，广泛存在于空气、水体、土壤及生物体内，对人体的内分泌系统和生殖机能有潜在危害。在PAEs化合物中，邻苯二甲酸二乙酯（DEP）是其典型代表。研究显示，阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂能够有效地处理含有PAEs的废水。与无机絮凝剂相比，APAM的投加量更少，但处理效果却显著提高。例如，在处理钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水和洗煤废水等工业废水时，APAM能够有效地去除悬浮颗粒和有机物，提高水质。APAM还被广泛应用于饮用水处理。对于源自江河且浑浊度较高的水源，APAM能够显著改善水质，使水变得清澈。与无机絮凝剂相比，APAM的投加量仅为无机絮凝剂的50分之一，但处理效果却是无机絮凝剂的几倍至几十倍。而且，APAM的残余单体含量已达到食品级标准（小于05），无毒无害，对处理饮用水更为合适。阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂在处理水中特征有机物方面具有优异的性能，能够广泛应用于工业废水和饮用水处理领域。其高效、环保的特性使其成为水处理行业中不可或缺的重要工具。四、阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂在实际应用中的性能评估在水处理领域，阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂因其卓越的絮凝效果而被广泛应用。为了评估其在实际应用中的性能，需要从多个维度进行综合考量。絮凝剂的投加量是影响处理效果的关键因素之一。适量的絮凝剂能够有效地与水中的悬浮颗粒结合，形成较大的絮体，便于后续的沉降和分离。过量的絮凝剂可能导致絮体稳定性下降，甚至产生二次污染。絮凝剂的选择性对处理特定类型的水中特征有机物至关重要。不同类型的有机物对絮凝剂的敏感度不同，因此在处理过程中需要根据目标污染物的特性选择合适的絮凝剂。例如，对于疏水性较强的有机物，选择具有较强吸附能力的絮凝剂更为有效。环境条件如pH值、水温和水体中的其他化学物质也会对絮凝剂的性能产生影响。例如，在酸性或碱性条件下，絮凝剂的电荷特性可能发生变化，从而影响其絮凝效果。在实际应用中，需要对这些条件进行优化，以确保絮凝剂的最佳性能。经济性和环境友好性也是评估絮凝剂性能的重要指标。理想的絮凝剂应具有较低的成本和较小的环境影响。在评估过程中，应考虑絮凝剂的生产成本、处理过程中的能耗以及可能产生的废弃物对环境的影响。阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂在实际应用中的性能评估是一个复杂的过程，需要综合考虑絮凝剂的投加量、选择性、环境条件适应性以及经济和环境友好性等多个方面。通过这些评估，可以为水处理工艺的优化提供科学依据，确保水质的安全和可持续性。五、结论与展望制备的阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂具有较高的絮凝效果，能够有效地去除水中的特征有机物，如染料、农药残留物、表面活性剂等。实验结果表明，该絮凝剂在低剂量下即可实现高效的水质净化。通过优化絮凝剂的合成条件，如单体比例、引发剂种类和用量、反应时间和温度等，可以进一步提高絮凝剂的处理效率和选择性。絮凝剂的分子量和分子结构对其性能也有显著影响。与传统的絮凝剂相比，阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂具有更好的生物降解性和较低的毒性，有利于环境保护和可持续发展。同时，该絮凝剂的成本较低，具有较高的经济性和实用性。展望未来，本研究的阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂在水处理领域具有广阔的应用前景。为了进一步提高其性能和应用范围，未来研究可以从以下几个方面展开：探索更多种类的单体和功能性助剂，以实现絮凝剂性能的多样化和定制化。例如，引入具有特定官能团的单体，可以增强絮凝剂对特定有机物的吸附和去除能力。深入研究絮凝剂的絮凝机理，包括絮体形成过程、絮体结构和稳定性等，以便更好地理解其处理特征有机物的过程，并为絮凝剂的设计和优化提供理论指导。开展大规模应用试验，评估絮凝剂在实际水处理过程中的性能和稳定性，以及对环境的影响。同时，研究絮凝剂的再生和循环利用技术，降低处理成本和环境负担。结合其他水处理技术，如吸附、生物降解、膜分离等，构建综合处理系统，提高对复杂水体中多种特征有机物的去除效率，实现高效、经济、环保的水处理目标。通过不断的研究和创新，阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂有望成为水处理领域的重要材料，为保护水资源和改善生态环境做出贡献。参考资料：随着工业的快速发展，大量有机污染物被排放到水体中，对环境和人类健康造成了严重威胁。特征有机物由于其难降解性和生物毒性，成为了水处理领域的重要研究对象。阴离子聚丙烯酰胺（APAM）作为一种高效的絮凝剂，广泛应用于水处理过程中。本文旨在探讨APAM的制备及其对水中特征有机物的处理效果。APAM的制备主要采用聚合法，即将丙烯酰胺（AM）与阴离子单体（如丙烯酸、甲基丙烯酸等）在引发剂的作用下进行聚合。聚合过程中，可以通过控制反应条件（如温度、pH值、浓度等）来调节APAM的分子量、电荷密度和絮凝性能。制备APAM的关键在于选择合适的聚合条件和配方，以获得具有优良絮凝性能的产物。同时，还需注意控制生产过程中的能耗和污染，实现绿色生产。APAM在水中特征有机物的处理中发挥了重要作用。一方面，APAM可以通过电中和作用和吸附架桥作用，使有机物失去稳定性并聚集沉降，从而实现有机物的去除。另一方面，APAM可以作为载体或媒介，通过共沉淀或吸附作用将有机物从水中转移到沉淀物中，从而达到净化水质的目的。APAM的分子量和电荷密度对特征有机物的处理效果也有显著影响。分子量和电荷密度较高的APAM具有更强的絮凝能力，能够有效去除水中的特征有机物。阴离子聚丙烯酰胺（APAM）作为一种高效的水处理絮凝剂，在特征有机物的处理中具有广泛的应用前景。通过优化聚合条件和配方，可以制备出性能优良的APAM，进一步提高特征有机物的去除效率。APAM的使用也会带来一定的环境风险，因此需要严格控制使用量和排放量，并积极探索绿色生产方法。未来的研究应关注APAM的降解机制和生态毒性，为水处理技术的可持续发展提供有力支持。聚丙烯酰胺絮凝剂为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。聚丙烯酰胺絮凝剂广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。石油钻采中作降水剂，驱油剂。在造纸过程中作助留剂，补强剂。聚丙烯酰胺絮凝剂为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。聚丙烯酰胺絮凝剂广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。石油钻采中作降水剂，驱油剂。在造纸过程中作助留剂，补强剂。聚丙烯酰胺絮凝剂溶解时,应注意将产品均匀的慢慢地加入带搅拌和加热措施的溶解器中,应避免结固,溶液在适宜温度下配制,并应避免长时间过剧的机械剪切.建议搅拌器60—200转/min,否则会导致聚合物降解,影响使用效果.聚丙烯酰胺絮凝剂在废水处理中的絮凝作用是由于它的两个特点：长链(线)状的分子结构和聚丙烯酰胺分子中含有大量活性基团。聚丙烯酰胺是直链状聚合物，因每个分子是由十万个以上的单体聚合构成，分子链相当长。它如果完全伸直，其长度要比一般的分子(如蔗糖)或离子(如ca2+)长数万倍以上。由于它的分子长而细，会弯曲或卷曲成不规则的曲线形状。这个长分子链向外侧伸出许多化学活性基团：酰胺基－conh2及羧基－cooˉ。酰胺基是非离子性基团，但亦善于形成副价键而与其它物质的活性基团吸附并连结起来。由于聚丙烯酰胺分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物，这些絮凝物的结构就象棉絮那样，松散、无定形，互相连结但不很稳固，内部有很多空间和很多微细的网络，包藏着大量液体，因而絮凝物的比重颇接近它所存在的液体本身。絮凝物中还网络了各种各样的微粒，这就将各种不同成分、不同性质、不同大小的微粒集合在一起。良好的絮凝剂处理能将溶液中原有的微粒完全网络除去，使溶液显得特别清亮透明和有光泽。由于絮凝物的尺寸较大，它的沉降和过滤都比较快。聚丙烯酰胺絮凝剂与废水中胶体的絮凝作用是通过化学吸附和物理网络这两种形式产生的。根据上述机理可知，分子量较高、分子较长的聚丙烯酰胺，能吸附较多的微粒，形成网络的能力较强，故絮凝效能较好。同理，聚丙烯酰胺分子中羧基的比例适当也很重要，因废水中的胶体多数带负电，聚丙烯酰胺需要有适量的羧基通过钙离子架桥与它作用。但如果羧基含量太多，聚丙烯酰胺分子本身负电过强，本身分子之间的相斥力过大，也不利于絮凝作用。聚丙烯酰胺(PAM)的种类分为阴离子、阳离子、非离子、两性离子型，在废水处理中，聚丙烯酰胺絮凝剂用来提高水处理过程中沉降、澄清、过滤、离心等工艺的效率。聚丙烯酰胺采用光聚绝热聚合后水解工艺，具有独特的创新性.水溶性好，絮凝效果好，规格齐全，聚丙烯酰胺年产量逾千吨，满足广大客户需求。聚丙烯酰胺简称PAM，分为：阴离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺，两性离子聚丙烯酰胺，主要用城市、工业污水处理、油田、造纸业、金属矿业、洗煤、纺织印染、皮革厂等行业，净水产品，投加量少，效果显著，价格合理，快速达到污水处理效果。聚丙烯酰胺絮凝剂的增稠、絮凝和对流体的流变性调节的作用所具备的性能使得它在石油开采中充当了重要的角色。它广泛地被用于钻井、堵水、酸化水、压裂、洗井、完井、减阻、防垢和驱油等方面。使用聚丙烯酰胺絮凝剂是为了提高石油的开采率(EOR)。特别是许多油田已进入二次、三次开采，油藏深度一般都在1000m以上，有的油藏深度达7000m，地层的非均质性以及海上油田给采油作业提出了更加苛刻的条件，深层采油和海上采油相应地也给PAM提出了新的要求，要求它耐剪力，耐高温(100℃以上直至200℃)，耐钙离子、镁离子，耐海水降解。自20世纪80年代以来，国外对适用于采油的PAM的基础研究和制备、应用研究以及品种开发各方面均取得了很大进展。美国菲利浦石油公司(PhillipsPetroleumCo．)专家阿罕默德M．A．和彼得H．D，对PAM在高温高盐矿化水中的研究结果表明：(1)在矿化度很低(＜20×10-6)时，无论浓度、水解度及相对分子质量大小如何，PAM水溶液的浊点均在204℃以上；二价阳离子浓度稍有增加，浊点即大大降低，水解度越高，浊点降低越明显；(3)在等摩尔水平上比较，钙离子降低浊点的作用大于镁离子，Sr离子和Ba离子；(4)二价阳离子浓度大于等于100×10娟时，水解度是决定聚丙烯酰胺絮凝剂溶液浊点的关键参数；(5)相对分子质量和浓度也影响溶液浊点，但相对于水解度而言是次要因素；(6)聚丙烯酰胺絮凝剂水解后溶液浊点降低，水解是一平衡过程，水解平衡值随温度而不同；(7)在温度小于75℃时，聚丙烯酰胺絮凝剂在任何矿化度的水溶液中均稳定，超过75℃后，随温度升高，沉淀物形成加快，降低水的矿化度可延长稳定时间，但要求的矿化度往往低于油田水实际矿化度。在油田生产过程中，由于地层的非均质性，常产生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层中的渗流状态，以达到减少油田产水、保持地层能量、提高油田最终采收率的目的。聚丙烯酰胺絮凝剂类化学堵水剂具有对油和水的渗透能力的选择性，对油的渗透性降低最高可超过10%，而对水的渗透性减少可超过90%。选择性堵水这一特点是其他堵水剂所没有的，通常按地层类型选择合适的聚丙烯酰胺相对分子质量。均质性好、平均渗透率高的油层，可选用中相对分子质量((500～。700)×10。)的聚丙烯酰胺絮凝剂；基岩渗透率低的裂缝性油层或渗透率变化大的油层，可选用高相对分子质量(1000×10。以上)的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用时可不交联使用，但可与铝盐、铬盐、锆盐等交联生成凝胶使用，还可添加某些树脂以形成互容聚合物网络，使之具有更高的耐温性。该方法已在国内碳酸盐底水油藏高含水油田堵水中应用，取得明显效果。采用聚丙烯酰胺还可调整地层内吸水剖面及封堵大孔道，实践中已取得良好效果。我国各油田在使用聚丙烯酰胺絮凝剂方面都做了大量试验。油田用平均相对分子质量为(300～350)×10‘，水解度为10%～15%的聚丙烯酰胺，在油井堵水上获得良好效果。采用水解度为30%，相对分子质量为400×10。的聚丙烯酰胺絮凝剂在地质钻探上，起到了维护孔壁稳定，防止钻孔渗漏的作用。采用水解度为30%的聚丙烯酰胺絮凝剂作钻井液处理剂，降低了钻井液的渗透速度，提高了钻孑L速度，缩短了钻井液的搅拌时间，因而减少钻井液搅拌和台数，提高黏土造浆率达30%～50%。有时，在堵水中需使用部分交联的聚丙烯酰胺。为了提高堵水出油的选择性，交联度要尽量低些。聚丙烯酰胺絮凝剂的相对分子质量通常在(300—500)×10。之间，相对分子质量的选择以孔隙结构的渗透率为依据。渗透率大于1D的堵层，聚合物相对分子质量以300×10。左右为宜。渗透率更高时，叮用(500～800)×10。的聚丙烯酰胺。水解度也和堵层岩石的性质有关，灰岩吸附能力强，水解度应高些，约为20%～30%，砂岩吸附能力低，水解度为5%～20%。作为钻井液调整剂，经常使用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，它由聚丙烯酰胺水解而得。其作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，减少流体损失等。用聚丙烯酰胺调制的钻井液比重低，可减轻对油气层的压力和堵塞，容易发现油气层，并有利于钻井，钻井速度比常规钻井液高19%，比机械钻速高45%左右。还可大大减少卡钻事故，减轻设备磨损，并能防止发生井漏和坍塌。压裂工艺是油田开发致密层的重要增产措施。亚甲基聚丙烯酰胺交联而成的压裂液，因具有高黏度，低摩阻、良好的悬砂能力、滤失性小、黏度稳定性好、残渣少、货源广、配制方便和成本低而被广泛应用。在压裂和酸化处理中，将聚丙烯酰胺絮凝剂配制成浓度为0．01%～4%的水溶液，泵入井下地层，使地层断裂。聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液具有增稠携砂、降低压裂液流失的作用。而且，聚丙烯酰胺有降阻作用，因而能使压力的传递损失下降。以AMPs与甲基丙烯酸、丙烯酰胺制备的三元共聚物，适用于各种盐水钻井液，起到良好的高温缓凝作用。美国：Halliburton公司推出的AMPS与丙烯酸的共聚物，AMPS与N，N一二甲基丙烯酰胺的共聚物和羧甲基羟乙基纤维素组成的复合物作为油井水泥外加剂，可有效地降低水钻井液的高温滤失量。AMPs与丙烯酰胺和淀粉的接枝共聚物，AMPS与丙烯酰胺和N，N一二甲基丙烯酰胺的共聚物，AMPS与腐殖酸和丙烯酰胺的接枝共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻黏土分散和其他因素造成的污染往往引起钻井液的黏度增加，此时需要用降黏剂来控制钻井液的流变性。常见的、用量最大的钻井液降黏剂为铁铬木质素磺酸盐降黏剂(FCLS)。AMPs与丙烯酸和甲基丙烯酸的三元共聚物用作钻井液降黏剂取代FCLS，即保留了FcIJS良好的抗盐性能和抗温性能，又克服了FCIJS的毒性。研究表明，三元共聚物比二元共聚物的抗高价金属离子的能力更强。AMPS与丙烯酸和衣康酸的共聚物，可用作配制海水、盐水的增黏剂，使完井液黏度提高4倍以上，并且具有良好的热稳定性，克服了传统聚合物在盐水体系中黏度下降的缺点。AMPs的均聚物与丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等形成的共聚物，可用作油田污水处理的絮凝剂、污泥脱水剂和防垢阻垢剂，F．Goodrich公司推出的由AMPS、丙烯酸和苯乙烯磺酸钠组成的三元共聚物对硫酸钙垢和磷酸钙垢都有很好的抑制作用，其阻垢率均达到97%以上。文献资料表明，以AMPs共聚物作水处理剂具有用量少，效果优于现有聚丙烯酰胺类水处理剂的特点。聚丙烯酰胺产品在工业废水处理方面主要作助凝剂或絮凝剂用，由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥形成大的絮凝物。它能够加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果，广泛用于化学工业废水、废液的处理。一般污水前段处理（气浮或沉淀）用无机絮凝剂（PAC）和有机高分子絮凝剂(PAM)配合使用，而在后段处理是污泥脱水，用有机高分子絮凝剂（阳离子聚丙烯酰胺）做污泥脱水药剂使用，个别污水的污泥脱水也有选择阴离子聚丙烯酰胺，这个要根据各厂实际情况做进一步的确定。絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一，是废水处理过程中不可缺少的关键环节。絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用，选择何种絮凝剂，对于提高出水水质、降低制水成本有着最为重要的技术经济价值。工业废水涉及行业众多，污水的性质千变万化，在聚丙烯酰胺的药剂选择方面我们要根据实际水质和工艺流程综合考量，去做烧杯试验确定。经检测几家化工废水处理污泥脱水，有用到阳离子度特别高的甚至在50以上的，也有用到低阳离子聚丙烯酰胺，离子度只有20，看来污水的复杂性和工艺的复杂性越来越让人难以用经验来判断选择何种絮凝剂处理该行业污泥，只能具体问题具体分析-------------（1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能使动电位降低而凝聚。（2）吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。（4）增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状。聚丙烯酰胺PAM作为一种多功能添加剂．在油田钻井工艺中用于泥浆的增调剂、稳定剂和沉降絮凝制以改进泥浆的流变性；能改进悬浮颗粒的大小，提高悬浮力，加速原油的过滤、分离。作为土壤结构成型剂，使井壁表面抗冲击性能提高，钻井通过启层时使不易分散的液浆获得高效的分离效果。使部分水解均聚丙烯酰胺与甲醛、乙二醛等发生羟甲基化反应而生成侧链含甲基的产物，在原油生产中可获得满意的效果。在二次采油时将聚丙烯酰胺PAM注人盐水中，可提高盐水的喷射能力，从多孔的岩石表面有效地将原油萃取下来。在水～油乳液中加入聚丙烯酰胺PAM，可明显地降低乳液的粘度。加入贮油池内，可降低油池表面的含水量，降低采用成本。在石油开采中，可增加注人水的粘度，避免击穿油层，提高采油率。在第三次采油中用作增稠剂，增加驱油能力，提高油床开采效果。在油田领域内，更新的阴、阳离子的聚丙烯酰胺PAM可用于保护注人的地下水从启孔渗透并凝集回收原油，提高油井生产的经济性，控制水分向油层掺人。此外．PAM还用于压裂液添加剂、润滑剂、降阻剂等。在油田化学中，聚丙烯酰胺PAM是多用途的添加剂，如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率等都起着重要的作用。利用聚丙烯酰胺PAM线型大分子结构，在湍流状态下很容易按流动方向取向成长线条状，抑制湍流发展。PAM可作为降摩剂的理想材料，在原油的长距离管道输送中，加入lmg/L(原油量)PAM聚丙烯酰胺，就能大大地降低原油输送阻力，从而降低能耗。沉淀是发生化学反应时生成了不溶于反应物所在溶液的物质。从字意上理解就是在重力作用下沉淀去除。污水中的悬浮物质，可以这是一种物理过程，简便易行，效果良好，是污水处理的重要技术之一。根据悬浮物质的性质、浓度及絮聚丙烯酰胺凝性能，沉淀可以分为：自然沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀。域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上)，颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。废水中悬浮固体浓度不高。二沉池污泥斗中的聚丙烯酰胺浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。自由沉淀发生在水中悬浮固体浓度不高，沉淀过程悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀，颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状，大小及比重等不发生变化。这种颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。聚丙烯酰胺废水中悬浮固体浓度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉淀过程中，固体颗粒不改变形状，也不互相粘合，各自独立地完成沉淀过程。（沉砂池和初沉池的初期沉淀）压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间已挤集成团块结构，互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩聚丙烯酰胺沉淀。絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度，而且与沉淀深度有关。地面水中投加混凝剂后形成的矾花，生活污水中的有机悬浮物，活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中。使用前必须先将它溶解于水，用其水溶液去处理污水。溶解颗粒状聚合物的水应该是干净（如自来水），不能是污水。常温的水即可，一般不需要加温。水温低于5℃时溶解很慢。水温提高溶解速度加快，但40℃以上会使聚合物加快降解，影响使用效果。一般自来水都适合于配制聚合物溶液。强酸、强碱、高含盐的水不适于用来配制。聚合物溶液浓度的选择，建议为1%—3%，即1升水中加1g—3g聚合物粉剂。阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是一种重要的水处理剂，具有优良的絮凝和净化水质的效果。本文主要探讨了其生产工艺及絮凝性能。CPAM的生产主要采用聚丙烯酰胺（PAM）的阳离子化反应。PAM首先在酸性环境中进行阳离子化反应，生成阴离子PAM。阴离子PAM在碱性环境中进行中和反应，生成CPAM。原料准备：准备聚合级丙烯酰胺（AM）、引发剂、阳离子单体、交联剂、去离子水等原料。聚合反应：将AM、引发剂和去离子水在高压反应釜中混合，在一定温度和压力下进行自由基聚合反应，生成PAM。阳离子化反应：将PAM在酸性环境中与阳离子单体反应，生成阴离子PAM。洗涤、干燥：用去离子水洗涤CPAM，去除残留的电解质，然后在一定温度下进行干燥。CPAM作为一种高效的絮凝剂，其主要作用机理是通过其高分子链的吸附作用，将水中的悬浮颗粒物和有机物絮凝成大颗粒，通过沉降或过滤去除。其絮凝性能主要受以下几个因素影响：分子量：CPAM的分子量对其絮凝性能有重要影响。分子量越大，其吸附能力