聚丙烯酰胺可以应用于各种污水处理（针对生活污水处理使用聚丙烯酰胺一般分为两个过程，一是高分子电解质与粒子表面的电荷中和；二是高分子电解质的长链与粒子架桥形成絮团。絮凝的主要目的是通过加入聚丙烯酰胺使污泥中细小的悬浮颗粒和胶体微粒聚结成较粗大的絮团。随着絮团的增大，沉降速度逐渐增加。从而可以更好的通过压滤机压泥，进而达到环保处理的要求，干泥外运进行焚烧处理。）PAM为分子量由几百万至几千万的高分子水溶性有机聚合物，在颗粒间形成更大的絮体及由此产生的巨大表面吸附作用。目前国内的聚丙烯酰胺代表性的高分子聚丙烯酰胺有：非离子型聚丙烯酰胺（简写NPAM）、阴离子型聚丙烯酰胺（简写APAM）、阳离子聚丙烯酰胺（简写CPAM）。用量一般为废水量的百万分之一至百万分之二。因而，主要是通过人工合成形成的。
制备：首先采用氧化还原反应体系、偶氮化合物和辅助引发剂组成的复合引发体系，以丙烯酰胺(AM)与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(或DMC,DMAAC)为原料，通过水溶液自由基共聚合，合成阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。在反应器内加入一定量的丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、尿素和去离子水，搅拌均匀后，用2mol/L的H2SO4调节pH至要求值，通入N2鼓泡30min，加入一定量的(NH4)2S2O8、CH3NaO3S.2H2O和偶氮类化合物引发聚合反应，当反应液黏稠时停止通N2，继续反应2h后得到白色透明胶体，将胶体于60C下干燥至恒重，粉碎，即得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。
(1)阳离子聚丙烯酰作为絮凝剂，主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺，应用的主要行业有:城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。效果明显，投加量少。
(2)阳离子聚丙烯酰在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度, 减少纤维或填料的流失,加快滤水, 起增强、助留、助滤作用,还可以用于白水的处理, 同时，在脱墨过程中能起明显的絮凝效果。
(3)阳离子聚丙烯酰纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的强度提高; 在绝缘板中, 可提高添加剂和纤维的结合能力。
(4)阳离子聚丙烯酰在采矿、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。
(5)阳离子聚丙烯酰可用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理, 使之除浊、脱色, 以达到排放标准。
(6)阳离子聚丙烯酰在磷酸提纯中, 有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。
(7)阳离子聚丙烯酰用于以江河水源的自来水厂的水处理絮凝剂。
(8)阳离子聚丙烯酰胺在污水处理中有机废水中常使用粉状阳离子聚丙烯酰胺:通常是让污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀。根据对絮凝装置中阳离子型酸性或碱性介质中，依靠阳电性呈现对污水快速澄清是极为有效的。除了粉状聚丙烯酰胺以外，聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺成型物也正在有机废水处理中得到日益广泛的应用。
(9)阳离子聚丙烯酰胺用于酒精厂废水，啤酒厂废水，味精厂废水，制糖厂废水，肉制品厂废水，饮料厂废水，纺织印染厂以及各种污水厂的工程处理的废水中，含有各种有机溶剂、无机及有机硫化物、烃类、氯气、油、汞及其他对环境有害的成分，可以用聚丙烯酰胺进行絮凝以后再排放。还可用作油田开发过程的泥浆处理剂，选择性堵水剂，注水增稠剂，纺织印染过程的柔软剂，静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
(10)阳离子聚丙烯酰用于给水净化，水/油体系破乳，含油废水处理，废水再资源化及污泥脱水等方面;聚丙烯酰胺能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量聚丙烯酰胺就能降阻50-80%
聚丙烯酰胺溶液的粘度随高聚物分子量的增大而增大，这是由于高分子溶液的粘度由分子运动时分子间的相互作用产生。当聚合物相对分子质量约为106时，高分子线团开始相互渗透，足以影响对光的散射。含量稍高时机械缠结足以影响粘度。含量相当低时，聚合物溶液可视为网状结构，链间机械缠结和氢键共同形成网的节点。含量较高时，溶液含有许多链-链接触点，使高聚物溶液呈凝胶状。因此，高聚物相对分子质量越大，分子间越易形成链缠结，溶液的粘度越大。水处理领域。
PAM在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中，PAM与活性炭等配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清；在污水处理中。PAM可用于污泥脱水；在工业水处理中，PAM主要用作配方药剂。在原水处理中，用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上。工业废水处理，特别是对于悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒子带阳电荷，水的PH值为中性或碱性的污水、钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理，效果最好。在污水处理中，采用PAM可以增加水回用循环的使用率。
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