工業用水溶性聚合物 

固體聚合物

非離子和陰離子型

乳液聚合物

非離子和陰離子型

溶液聚合物

陰離子型

陽離子型

SNF 公司水溶性產品的應用 

城市污水處理 

常用的處理方法有生物法和物理化學法。兩者中生物法用的較普遍，效率也較高。 

絮凝劑可用于生物法處理的各個階段，如在一、二級沉降罐及濃縮器中。但是，絮凝劑重要的應用領域 是幫助與促污泥脫水。 

污泥脫水時，絮凝劑使污泥產生大而致密的絮團，這些絮團可以用離心機、帶式或板框式壓濾機與清液分離。 

選準絮凝劑是成功的關鍵之一。在選擇絮凝劑類型時，要考慮以下因素： 

1．向用戶了解污泥的來源、性質、成分（如有機物/無機物比例）及固相物含量。一般說陽離子絮凝劑用于 處理有機污泥，而陰離子絮凝劑用于處理無機污泥；堿性很強時不宜用陽離子絮凝劑，而酸性很強時不 宜用陰離子絮凝劑；固相物含量高的污泥通常絮凝劑用量較大。 

2．絮團大小：絮團太小會影響排水速度，太大又會使絮團束縛較多水而降低泥餅干度。通過選擇絮凝劑分 子量可以調整絮團大小。 

3．絮凝劑的離子度：針對要脫水的污泥，用不同離子度的絮凝劑在實驗室進行篩選，選出合適者。這樣 既可以取得佳絮凝效果，又可使加藥量少。 

4．絮團強度：絮團在剪切作用下應保持穩定而不破碎。提高絮凝劑分子量或選擇合適的分子結構有助于提 高絮團穩定性。 

5．絮凝劑與污泥的混合：絮凝劑在脫水設備的某一位置必須與污泥充分反應，發生絮凝作用。為此，絮凝劑 溶液粘度必須合適，在現有設備條件下能與污泥均勻混合。兩者混合均勻與否，是成功的又一關鍵因素。 絮凝劑溶液粘度與其分子量和配制濃度有關。 

6．絮凝劑的溶解：溶解良好才能充分發揮絮凝作用。有時需要加快溶解速度，這時可考慮提高絮凝劑溶液 濃度（濃度越高溶解速度越快）、采用乳液型絮凝劑、或適當提高水溫等。 

在實驗室用新取的污泥樣做絮凝劑篩選實驗往往是需要的。實驗室選出合適的絮凝劑后，就要上污泥脫 水裝置做上機試驗。為了成功，試驗者要仔細觀察及控制以下參數： — 絮凝劑溶解罐容量（L）及攪拌器轉速（rpm）； 

— 污泥進入脫水機的流量（m3/h）； 

— 污泥的固相物含量（g/L）； 

— 絮凝劑進入脫水機的流量（L/h）；

— 絮凝劑溶液的濃度（g/L）； 

— 如絮凝劑進入脫水機前要再稀釋，要控制稀釋水的流量（m3/h）；

 — 注入絮凝劑的位置與注入點的數目； 

— 觀察泥餅和濾液情況是否正常。 

有了以上參數，就可以在現場控制與調整絮凝劑工作狀況，評價絮凝劑工作效率，計算處理每噸污泥（或每 噸固相物）需要投加的絮凝劑量，估計處理每噸污泥的絮凝劑成本。

不同的污泥脫水設備（離心機、帶式壓濾機、板框壓濾機）在運行中會對絮凝劑提出不同要求，因此，現場 工程師要根據脫水設備出現的情況及時檢查并調整絮凝劑的品種、配制濃度、投加量、投入點等參數。 

工業廢水處理

許多工業都或多或少要產生廢水。在要求日益嚴格和水資源日益短缺的今天，這些廢水要經過處理才能 排放或循環使用。據不完全統計，這些會產生污水的工業部門有：采礦（煤、磷酸鹽、鋁、鐵、鉀堿、銅、金、 硼砂等）、石油開采、鋼鐵、造紙、食品加工（奶制品、肉類、淀粉、制糖、釀酒、土豆加工等）、煉油、機械 制造與修理、化工、電鍍、制藥、陶瓷、印染、電力、制革等。 

含有機物的工業廢水常用生物法處理，這時，絮凝劑用來幫助污泥脫水。 

用物理化學法處理工業廢水時，用混凝劑和/或絮凝劑促水中懸浮雜質沉降。有時還用絮凝劑幫助污泥脫水。 

由于工業廢水的來源、化學成分、雜質形態多種多樣，處理它們的混凝劑/絮凝劑也往往各不相同。因此， 對于某一種工業廢水，先應在實驗室進行混凝劑/絮凝劑篩選。

飲用水（自來水）處理

用于自來水處理的絮凝劑必須具有低毒的特點。這一點應得到檢測和認證。各國對絮凝劑中殘 留丙烯酰胺的大允許含量作出了規定，如產品中丙烯酰胺含量不得超過 0.05%（500ppm）。 

一般說，作為自來水水源的地表水中往往含有較多的腐植酸及灰黃霉酸，它們有較強的陰離子性。因此， 在初級混凝中加鋁/鐵鹽型混凝劑，或加有機混凝劑（如SNF公司的FL 45C、FL 17），或加有機/無機混凝劑混合 物，可以使這些物質脫穩沉降。有機聚合物FL 45C或FL 17是新一代混凝劑，它們在以下方面顯示出鋁/鐵 鹽所沒有的性能： 

— 用量少，只需鋁/鐵鹽的十分之一； 

— 不改變水的pH值。而鋁/鐵鹽會使水的pH值降低而帶酸性； 

— 產生的污泥量比鋁/鐵鹽少得多； 

— 不增加水中可溶性鋁含量。許多研究認為攝入鋁對人體有害； 

— FL 45C有很好的除藻作用，它破壞藻類細胞并使細胞殘體結合進絮團中。 

進行初級混凝后，如果再加0.05-0.5mg/L的絮凝劑，可以生成大的絮團而使水進一步凈化。在一些有層狀沉 降罐或微砂過濾器的現代化自來水廠中，絮凝劑處理是需要的。

采 礦 

采礦業消耗大量的水，用于： 

● 礦石洗選和浮選，將有用礦物和無用脈石分離。許多礦物如鐵、煤、磷酸鹽、鉆石、鋅、鈾、砂等都采用此種 工藝。這時，絮凝劑可以用來： — 使水與脈石分離，便于水的回用； — 對脈石沉降生成的污泥進行脫水； — 如果有用礦物懸浮在水中，將它從水中分離出來。 

● 工藝過程中，有時要將金屬礦物溶于酸或堿。這時，用絮凝劑將未溶的雜質絮凝分離，金屬則以氫氧化物或鹽 的形式被回收。上述工藝常用非離子或陰離子型絮凝劑。非離子絮凝劑常在酸性或高含鹽溶液中使用。

● 礦物球團化的粘結劑：在絮凝劑幫助下，使細小的濕礦物顆粒在球團機中滾動，粘結成球團。SNF公司的產品 FLOFORM用于此目的。 

● 分散：用低分子量、高陰離子度絮凝劑使粘土、碳酸鈣或二氧化鈦等礦物懸浮在水中，或送去研磨。 

造 紙

造紙工業是用水多的工業之一，也是使用水溶性聚合物的大戶。采用聚合物可以增加紙機生產能力，提高 紙張質量，減少水的消耗，減輕造紙對環境的有害影響。聚合物主要用在以下方面： 

1. 助留：在紙機機頭中加聚合物，使填料（二氧化鈦、高嶺土、碳酸鈣等）及纖維更多地留在紙張中。聚 合物的離子性視工藝性質而定。 

2．助濾：在紙機濕部加聚合物增加濾水速度，以提高干燥作業的速度，從而增加紙機產量。 

3．用中、高陽離子度的聚合物回收紙張纖維。 

4．用低陽離子度、低分子量聚合物提高紙張干強度。 

5．用聚合物在紙機濕部臨時性提高濕強度。 

6．用聚季胺鹽、聚胺等處理紙中的陰離子垃圾（如木瀝青）。

7．用聚合物處理紙廠工藝用水、廢水及污泥。 

8．用混凝劑，再接著用高分子量絮凝劑進行廢紙再生時的脫墨。 

9．對AKD型施膠劑作陽離子化處理。 

石油工業 

聚合物在油田開發開采中有許多應用，主要是： 

1．提高采收率（又叫“三次采油”）。它是將聚合物水溶液注入油層中，驅替地下原油。聚合物分子 量一般要求很高，有很強的增粘能力。常用中等陰離子度的聚合物。SNF公司的FLOPAAM 3530S與 FLOPAAM 3630S是用于三次采油的聚合物。SNF公司的黃原膠產品FLOCON 4800可用于高礦化度地層 水，而AN 100產品可用于高溫（120℃）地層的三次采油。 

2．在鉆井泥漿中，聚合物起調節流變性、降失水、膨潤土稀釋、控制水敏性粘土膨脹等作用。常用的是陰 離子型聚合物。根據其不同作用，選擇不同的分子量和陰離子度。 

3．油井堵水和注水井調剖。將聚合物水溶液注入地層，并在地層中發生交聯反應，生成凝膠。以此降低高 含水地層的滲透率，達到減少油井出水或改善注水井吸水剖面的目的。

4．油井采出的含油污水處理。聚合物可以幫助并加速氣浮或離心法分離油水混合物，使凈化的水可用于回 注或排放。 

5．中等陰離子度和高分子量的聚合物可以降低水在管道中流動的摩擦阻力。因此，在管道口徑與長度不變 的情況下，加少量聚合物于水中可以提高管道輸水量，或降低輸水泵的功率消耗。SNF公司的DR系列產 品是優良的減阻劑。

紡織工業 

聚合物在紡織工業中的應用有以下方面： 

1．作為增稠劑加到染料中，使染料具有合適的流變性，在低剪速下有高粘度，防染料在靜置時流動、擴 散。這樣，印好的花紋有清晰的邊緣；但在高剪速下染料粘度很低，使它易于印染操作。 

2．作為上漿料可以保護紗線，減少斷頭數目；提高紗線在紡織時的抗磨能力，減少起毛。漿料與織物以弱 鍵相連，只須臨時起作用。 

SNF公司的聚合物用于上漿有以下特點： 

— 優良的股線間結合力； 

— 在干織機上呈現好的性能； 

— 紗線粘附到卷軸上的可能性很??； 

— 漿料和織機上無沉積物； 

— 容易配置；容易除漿。 

3．用作定色劑。SNF公司陽離子型的聚季胺鹽或聚胺類產品可以屏蔽顏料的陰離子基團，使顏料失去親水 性而不溶于水。這樣，顏料就被固定而不會遷移。

粉狀聚丙烯酰胺絮凝劑的溶解方法 

法國SNF公司生產的聚丙烯酰胺型絮凝劑，是高分子有機化合物，分子量多數都在幾百萬以上，有些甚至接 近2000萬。所以它們的溶解方法與無機的小分子鐵鹽、鋁鹽混凝劑有很大區別。一般說來，要遵循如下原則： 

1. 粉狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。 

2. 溶解粉狀聚合物的水應是干凈水（如自來水），不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于 5℃時溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水 都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來配制。 

3. 聚合物溶液濃度的選擇，我公司建議為0.1％到0.3％，即1升水中加1到3克聚合物粉劑。 

濃度選擇要考慮如下因素： 

配制罐小而每天用藥量大，建議配的稍濃一些（如0.3％）； 

聚合物分子量很高時，建議配的稍稀一些（如0.1％）； 

聚合物溶液投到污水中，如因設備原因分散狀況不太好時，建議配的稍稀一些。 

總之，聚合物濃度過大，會造成攪拌器馬達負荷過大，也會造成進入污水后分散狀況不好，影響使用效果。 配得稀一些有助于提高使用效果。 

4. 配成的溶液不要用離心泵轉移，以免高速旋轉的葉片造成聚合物的剪切降解。配制的具體方法如下： 

在容器（如實驗室的燒杯，工廠的配制罐）中加入一定量的清水，按清水量及濃度計算所需的粉狀聚合物 量，稱出聚合物； 

開啟電動攪拌器，將清水攪出漩渦，攪拌器葉片末端的線速度不要超過8米/秒，以免造成聚合物降解；但 又不能太慢，以免聚合物顆粒浮在水面上，或在水中下沉、結團。 

將聚合物緩緩撒入水的漩渦中，直到撒完。注意聚合物顆粒進入水里后不能互相粘連、 結團。然后再攪 拌一段時間，使聚合物顆粒充分溶解，成為均勻、透明、粘稠的溶液，無肉眼可見的團塊。這段攪拌時間按下面方法確定： 

A. 在夏季水溫較高時，陰、陽離子型聚合物需攪拌1小時左右，非離子型聚合物需攪拌2小時左右； 

B. 在冬季水溫較低時，陰、陽離子型聚合物需攪拌1.5小時左右，非離子型聚合物需攪拌3小時左右； 還有，配制濃度越高，聚合物溶解速度越快。溶解不均勻或不充分會影響使用效果。 

粉狀的聚丙烯酰胺在干燥、陰涼的地方可存放二年以上，但配成溶液后，其存放時間就很有限。一般說，溶 液濃度為0.1％時，非、陰離子型聚合物溶液不超過一周；陽離子型聚合物溶液不超過一天。溶液穩定性與濃度有 關，配得越濃（如3％到5％）的溶液存放時間越長。但3％到5％的溶液不能直接去處理污水，使用前還要稀釋。 陽離子型聚丙烯酰胺溶液在pH<5.5時較穩定，pH>6時會因水解而失效。它對鐵離子和鈣、鎂離子比陰離子 聚合物敏感。 

鐵離子是造成聚丙烯酰胺化學降解的催化劑，因此，在配制、轉移、貯存聚丙烯酰胺溶液時，要盡量避 免鐵離子進入。與溶液接觸的設備用不銹鋼、塑料，玻璃鋼或表面涂樹脂的碳鋼制造。

乳液型聚丙烯酰胺應用須知 

如前所述，粉狀聚丙烯酰胺的溶解一般需要1-2小時。若要加快溶解速度，可考慮采用乳液型聚丙烯酰胺。 

乳液型聚合物是聚合物水凝膠（即聚合物在水中的濃溶液）在油（通常為礦物油）中的分散體系。一般說乳 液中聚合物的含量為25％到50％左右。乳液中聚合物水凝膠以微球形式存在，微球的平均直徑為1微米。這 種以微球形式分散在油中的聚合物水凝膠，其油-水界面上聚集著表面活性劑，起穩定乳液的作用。 

與粉狀聚合物不同的是，乳液型聚合物制造過程中不需要干燥過程。因此，乳液型聚合物的分子量和水溶性 比同類粉狀聚合物要高。 

穩定乳液型聚合物的表面活性劑是親油的，其HLB值（親油親水平衡值）小于等于6，所形成的乳液是油包 水型（W/O型）。這種W/O型乳液通常是不溶于水的，除非它轉化為水包油型（O/W型）。這種轉化過程叫“反 相”。

因此，在乳液型聚合物制造過程中，或者在使用乳液前的溶解稀釋過程中，需要加一種親水的表面活性劑， 使乳液接觸水時反相。這樣，乳液才能順利地溶解于水。SNF公司的乳液型聚合物在制造過程中已經加了這種反 相用的表面活性劑，因此在溶解稀釋過程中乳液會自動反相，一般不需要在稀釋水中再加反相用的表面活性劑。 但是，在稀釋倍數超過100時，反相用的表面活性劑濃度太低，不足以使乳液反相。這時，就要在稀釋水中加乳 液本身重量2％到10％的表面活性劑（如壬基酚聚氧乙烯醚NP-10或NP-20），以幫助乳液反相。 

用水溶解稀釋乳液時要用高速剪切的方式，使乳液中聚合物水凝膠與水充分接觸并在水中分散?？梢圆?用高速攪拌器、靜混器、文丘里噴管等裝置來幫助乳液溶解。如果乳液與水能充分接觸分散，它的溶解時間一般 只需要3-15分鐘。 

乳液的儲存溫度在0至35℃之間。一般乳液的存放時間為6個月。存放時間較長時，乳液上層會有一層油 析出，這屬于正?，F象。這時，應該對乳液用機械攪拌、或用泵循環、或通氮氣攪拌等方式，讓油相重新回到乳 液中去。乳液的使用性能不會因此受到影響。乳液凍結的溫度比水低一些。凍結的乳液融化后可以繼續使用，其 性能不會有明顯變化，但用水溶解稀釋時可能要在水中加一些反相用的表面活性劑。另外，乳液中含有礦物油， 所以與乳液接觸的容器和泵要考慮與礦物油的相容性（如橡膠、塑料部件）。 

DW系列乳液在制造過程中蒸餾掉部分水份，因而其含量較高（50％左右），存放時間也較 長（12個月），適合于長途運輸和長期儲存。其流動性與普通乳液不相上下。但因蒸餾過程需要加熱，其價格比 普通乳液貴，使用性能也比普通乳液略有降低。