廃水処理アニオン粉末ポリアクリルアミドPAM

アニオン性カチオン性粉末ポリアクリルアミド PAM

ポリアクリルアミドは、凝集作用に優れた水溶液高分子で、液体間の摩擦抵抗を軽減します。

1.凝集：PAMは電気的中和によって懸濁物質を作り、凝集の役割を果たします。
2.付着性：不純物同士が結合して底部に沈降します。
3.増粘剤：中和酸性条件では増粘効果があり、PH値が10以上の場合、PAMは加水分解されやすくなります。

有機高分子凝集剤の中でも、アニオン性ポリアクリルアミド（APAM）は長い歴史と成熟した技術を持ち、応用分野も広いため、注目を集めています。 アニオン性ポリアクリルアミドの利点は、カチオン性ポリアクリルアミドや両性ポリアクリルアミドよりもコストがはるかに低く、凝集効果が良好であり、プロセスが成熟していることです。

また、アニオン性カルボキシル基は高分子鎖上の活性なアミド基により、様々な物質と物理的・化学的に反応することができるため、高分子鎖の特性に加えて優れた界面活性を有し、製紙用途に広く使用されています。鉱物加工、石油抽出、冶金、建材、食品加工、水処理およびその他の産業。

アニオン性ポリアクリルアミドの合成方法には、加水分解後の単独重合、単独重合、共重合、逆相乳化重合、沈殿重合、放射線重合、光重合などがあります。

水処理への応用:

APAM は、水から浮遊物質やその他の不純物を除去するのに役立つ凝集剤として水処理プロセスで一般的に使用されます。 これは、水中の粒子間に橋を形成し、粒子を凝集させて水から沈降させることによって機能します。

（1）吸着した汚染物質

ポリアクリルアミドは強力な吸着能力を持っています。 汚染物質を表面に吸着し、水質を浄化します。 APAMは吸着速度が速く、効果が顕著です。 特に重金属を多く含む下水では、APAM の吸着能力がより顕著になります。

（2）接触酸化反応

ポリアクリルアミドは、汚染物質を吸着するだけでなく、酸化反応を触媒することもできます。 APAMを添加することにより、水中での酸化反応が促進され、化学的酸素要求量や生物化学的酸素要求量が低減されます。 これにより、水の清浄度が向上し、有機廃棄物を多く含む汚染物質による水域の汚染が防止されます。

（3）凝固

ポリアクリルアミドは凝固の役割も果たします。 APAM を水に添加すると、水中の沈殿物と結合して沈降し、水域を浄化します。 浮遊粒子や有機物を含む一部の水域では、APAM の凝集効果が特に顕著です。

（4）静菌作用

ポリアクリルアミドは上記の機能に加えて、抗菌作用として知られる水処理においても重要な役割を果たしています。 PAM は水中の細菌やウイルスの繁殖を抑制します。 これにより、細菌やウイルスによる水の汚染を防ぎ、水質の安全性を確保します。

（5）防塵動作

ポリアクリルアミドには防塵効果という独特の役割もあります。 一部の生産現場では、PAM の助けを借りて産業廃水を浄化し、下水による土壌や植生の汚染を回避できます。 この機能は生態環境の保護に大きな役割を果たします。

製紙における応用:

APAM は、製紙工程製紙業界におけるポリアクリルアミドの主な用途には 2 つの側面があります。1 つは、原材料の損失と環境汚染を減らすために、添加剤や顔料などの保持率を向上させることです。 2つ目は紙の強度を高めることです。

（1）原料の滞留性向上

APAM を製紙のスクリーン フロント ボックスまたはインペラー ポンプに添加すると、顔料、充填剤、繊維が沈着し、APAM の凝集によって白水中での損失が減少します。 たとえば、0.25 パーセント -0.5 パーセントの APAM をパルプに添加した後、紙の沈降速度は 20-80 倍増加します。 白水の固形分含有量は約 66% 減少し、紙のグレースケールは増加し、白水とその他の充填剤の保持率は 8% -18 パーセント増加します。 フィラーの保持率は、元の 50 パーセント -60 パーセントから 80 パーセント -90 パーセントに増加できます。

（2）インプ紙の乾燥強度と湿潤強度を調べます

ポリアクリルアミドは、紙および紙カードの乾燥強度向上剤として使用できます。 APAMを紙に添加すると、引張強度、耐折曲げ性、耐破断性などの乾燥強度特性が向上します。 さらに、APAM を使用すると、裂け目、多孔性、視力の変化、印刷パフォーマンスも改善されます。

（3）紙スラリーの安定性を高める

APAM はポリビニルアルコールよりも天然ラテックスに対して大きな安定化効果を発揮するため、ラテックスの優れた増粘剤です。 APAM を 60 パーセントのラテックスに 2 週間添加すると、粘度は 1.5-2.0 倍増加します。

（4）紙塗工用顔料バインダー
PAMと澱粉を1:2の比率で混合し、紙コーティングの優れたバインダーとして使用します。

（5）紙仕上げ剤
PAMとジアルデヒドを反応させると水不溶性が得られ、この性質を紙のコーティングに利用できます。

製紙業界で使用される PAM の目的が異なるため、ポリマーの相対分子量とカルボキシル基含有量 (加水分解度) に対する要件も異なります。 したがって、APAM は製紙プロセスで広く使用されています。

農業への応用:

APAM は製紙用途に加えて、次の分野でも使用されています。土壌改良剤および土壌侵食を軽減する手段としての農業。 保温、保水だけでなく、土壌構造の改善にも効果があるため、農業におけるその地位は徐々に高まっています。

（1）最初の特筆すべきはポリアクリルアミドの断熱機能です。 農業でのこの薬剤の使用後、土壌温度の上昇と低下を緩衝することができます。 ポリアクリルアミドを土壌に適用すると、土壌に吸収された水が昼間の光によって生成される熱エネルギーを利用して夜間の温度を調整し、昼夜の温度差が減少します。

（2）第二に、ポリアクリルアミドの保水機能を見てみましょう。 ポリアクリルアミドを農業に使用すると、凝集後の水の蒸散を効果的に抑制でき、土壌の完全な水分含量を促進するだけでなく、土壌の完全な水の伝導率も効果的に低下させることができます。 このようにして、土壌からの水の放出速度を遅くすることができ、土壌の水分が浸み出して失われ、保水機能が達成されます。

（3）最後に、ポリアクリルアミドは農業に使用され、肥料の保持や土壌構造の改善に効果があります。 ポリアクリルアミドには水分を吸収して保持する効果があり、肥料を水に溶解し、可溶性栄養素の浸出損失を軽減します。

油田での応用:

一般に、APAM は以下の分野でより一般的に使用されます。油田凝集剤としての有効性と、掘削液のレオロジー特性を改善する能力によるものです。 ただし、CPAM は特定の用途では効果的であるため、場合によっては CPAM の方が好ましい場合もあります。 どのタイプのポリアクリルアミドを使用するかの選択は、油田操業の特定のニーズと条件によって異なります。

アニオンポリアクリルアミドのフラッディングメカニズム:

（1）アニオン性ポリアクリルアミドは高い水溶性と高い分子鎖粘度を備えており、置換流体の移動率を向上させ、置換効率と掃引容積を向上させ、油回収率を向上させることができます。

（2）アニオン性ポリアクリルアミドポリマー溶液は、油と水の粘弾性を向上させ、油滴や油膜を変形しやすくし、微細な油置換効果を向上させ、さまざまな細孔からの油回収効率を向上させることができます。

（3）アニオン性ポリアクリルアミドは、油層の油流量比を減らし、流量分布曲線を変更し、石油生産時の水分含有量を減らし、油回収速度を向上させることができます。

（4）アニオン性ポリアクリルアミド APAM は、不均質な水平面での水の浸水による粘性ポインティング現象を改善し、平面範囲での掃引効率を向上させます。 垂直方向では、アニオン性ポリアクリルアミドの高粘度を利用して、高浸透層から低浸透層へ水が浸み込み、吸水厚みが増し、垂直掃引効率が拡大します。

（5）アニオン性ポリアクリルアミド分子鎖は親水性を持っています。 APAM ポリマーが多孔質媒体を通過するとき、その吸着効果と機械的捕捉効果を利用して空隙の透過性を変化させることができますが、油相の透過性にはほとんど影響を与えず、水を遮断しません。