聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂具有杰出的絮凝性，能够广泛地使用在水处理和造纸等工业工程中。本文探讨了聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂的效果机理，其机理效果类型能够分为吸附架桥效果、吸附-典型中和效果、网铺-卷扫效果。从效果机理出发能够探讨其分子规划的基本条件，并分析了使用PAM絮凝剂关于环境的活跃和消极的影响。
      PAM絮凝剂化学称号聚丙烯酰胺，为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有杰出的絮凝性，能够下降液体之间的摩擦阻力，按离子特性可分为非离子、阴离子、阳离子和两性离型四种类型。聚丙烯酰胺絮凝剂广泛使用于增强、安稳胶体、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。在造纸进程中作助留剂、补强剂。
1、PAM效果机理
聚丙烯酰胺絮凝剂在废水处理中的絮凝效果是因为它的两个特点：长链（线）状的分子结构和聚丙烯酰胺分子中含有许多活性基团。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，所以分子链相当长。因为它的分子长而细，会曲折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：酰胺基及羧基。酰胺基是非离子性基团，但亦善于构成副价键而与其他物质的活性基团吸附并连结起来。
      因为聚丙烯酰胺分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉积微粒产生许多衔接而构成较大的絮凝物，这些絮凝物的结构就像棉絮那样，松散、无定形、互相衔接但不很稳固，内部有许多空间和许多纤细的网络、包藏着许多液体，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式各样的微粒，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。因而，杰出的絮凝剂处理能将溶液中原有的微粒彻底除掉，使溶液显得特别清亮通明有光泽。因为絮凝物的尺寸较大，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效果是经过化学吸附和物理吸附这两种方法产生的。
      高分子絮凝剂关于水中杂质的絮凝机理主要分为三类：吸附架桥效果、吸附-电性中和效果、网铺-卷扫效果。详细以哪种机理起絮凝效果，与絮凝剂的种类、水中杂质粒子的标准、浓度和性质以及若干环境要素，如pH值和离子等都有关，往往需求详细分析。
（1）吸附架桥效果
水中的悬浮物一般因为其颗粒所带电荷相同或具有较低密度而不易产生聚沉，然后以高度涣散的状况安稳存在。若高分子絮凝剂的聚合链可与悬浮物颗粒产生彼此招引效果，如链上含有与颗粒电性相异的基团或纯粹是以爱德华力彼此招引，则这些颗粒能够在此效果下与絮凝剂分子相结合，构成一个大分子衔接若干悬浮物颗粒的结构。上述进程相当于经过高分子链将颗粒物彼此衔接，被形象地称作架桥效果。
若絮凝剂分子能够在水中充沛舒展，则上述吸附架桥效果产生的具有桥接结构的物质基团现已具有相当的体积和质量，将易于自发地在水中下沉；一起，招引效果确保了在聚沉进程中悬浮物颗粒被安稳于高分子链上，所以经过进一步静置、过滤等操作，就能够起到较好的絮凝净水的效果。
（2）吸附-电性中和效果
吸附-电性中和效果的基础仍然是悬浮物颗粒招引带异电荷的高分子，将胶体粒子本身所带的电荷中和，削弱颗粒间的静电斥力，然后使悬浮物颗粒自发聚沉。吸附效果同样是由电性效果或范德华力完成的。
依据物理化学理论，吸附-电性中和效果关于絮凝剂的用量有较为严厉的要求。以胶体系统为例：胶体颗粒与高分子链上带异电电荷的离子产生中和进程，胶体粒子的表面电位或许变为零，也或许因“中和过度”而带有相反的电荷，从头满意胶体安稳的条件，出现所谓“再安稳”的现象。因而，这种以下降胶体粒子表面电位为核心的机理，要求絮凝剂用量适中，过多和过少都不能到达絮凝聚沉的效果。
（3）网铺卷扫效果
高分子絮凝剂投入水中，如果其分子链能够充沛舒展，许多的絮凝剂分子能够彼此构成相似渔网的结构，在它们自然下沉的进程中将与悬浮物产生触摸，并经过机械效果将颗粒物卷入网状的结构，或是夹带在分子链的空地之间，使颗粒随絮凝剂一起沉降。
2、聚丙烯酰胺的分子规划原理
依据以上机理，咱们得出优异的高分子聚丙烯酰胺应该具有的特征有：
（1）较高的分子量
较高的分子量意味着较长的分子链以及较大的分子空间体积，这有利于吸附架桥机理中絮凝分子经过吸附效果与更多的悬浮物颗粒衔接，生成更易于沉降的大分子基团；一起也增强吸附-电性中和效果所能产生的影响范围；亦可直接构想出在网铺效果中，更大分子量的聚合物构成的网状结构更密集，关于悬浮物颗粒有更好的捕获效果。
      可是，过大的分子量显然是会对絮凝功能产生负面影响的。因为商用聚丙烯酰胺一般是粉末状，在使用时直接将其撒入目标水体中，因而抱负状况是聚丙烯酰胺马上溶解并发挥效果，但过大的分子量或许导致聚丙烯酰胺的溶解功能变差，然后下降絮凝功能；别的，过大的分子量也或许导致大分子因沉降过快而下降各机理所叙述的絮凝效果，亦或是分子量大到其质量、密度和尺寸都现已能够到达宏观标准，使之本身成为一种新的悬浮物颗粒，彻底无法发挥絮凝功能。
（2）能够在水中充沛扩展的分子链
依据高分子聚丙烯酰胺的三种絮凝机理，任何一种机理若要得到充沛发挥，都要求聚合物分子链能够在水中充沛扩展。充沛扩展的结果是单位物质量的聚丙烯酰胺大分子与水体触摸的表面积巨大，则可与之产生彼此效果（招引效果、电性中和效果、机械效果）的悬浮物颗粒数量能够较大化，然后完成较好的絮凝效果。
      因而，分子链上应具有密度足够大亲水基团。这种分子规划要求直接产生了制备聚丙烯酰胺类絮凝剂所遍及选用的水解工艺。可是，分子链上离子基团密度过大会对絮凝功能间接产生负面影响。这主要是因为过大的电荷密度势必导致安稳性下降，则大分子易产生聚沉、解聚等现象；别的，电性过强或许足以使大分子构成能够安稳存在的胶粒，其本身随即成为一种新的悬浮物颗粒。
3、聚丙烯酰胺使用的影响
聚丙烯酰胺能够广泛地使用在水处理、造纸等范畴，下文简略探讨其使用在水处理范畴的活跃和消极的影响。
（1）活跃影响
水处理范畴选用PAM作絮凝剂可促进悬浮物颗粒沉降，在表面效果上将污浊的水处理为弄清的水，一起有或许收回许多有用的固体颗粒，减少其对环境造成的污染。PAM絮凝剂在水处理范畴中主要使用在原水处理、城市污水处理、工业废水处理三方面。跟着环境保护出资力度的加大以及污水处理相关政策施行，使用于污水处理范畴的聚丙烯酰胺消费需求也必将大幅进步。
在各类PAM产品中，两性聚丙烯酰胺絮凝剂因为具有杰出的优势，然后使用较为广泛。
其一，两性PAM能够去除废水中的悬浮物以及胶体污染物，具有一般絮凝剂的优功能。
其二，两性PAM能够除掉一般絮凝剂所无法去除的有色物质、腐植酸及表面活性剂等废水中的溶解物。这主要是因为两性聚丙烯酰胺中的阴、阳离子基团能够与有色物质、腐植酸类物质及表面活性剂产生络合反应，然后经过絮凝沉积到达净化的意图。所以，两性PAM能够在真溶性有机物去除、印染废水处理（含有许多腐植酸等有机物）、微生物水污染处理方面起到活跃有效的效果。经过对水的再处理，咱们能够循环利用许多水资源，有利于环境保护可持续发展。在干旱地区，循环用水是非常重要的一项内容，PAM絮凝剂能够发挥重要的效果。
（2）消极影响
聚丙烯酰胺的商业化和工业化使用关于环境会产生较细微消极影响，其主要集中于PAM生产进程对环境带来的不利要素。在工业生产聚丙烯酰胺的进程中，产生的水污染物质主要是甲醇和丙烯酸甲酯，经过一定的技术处理，能够使其在排放的污水中的含量安稳在一个较低的水平。生产进程产生的大气污染物主要是甲醇和颗粒物。甲醇对人体有低毒，因为甲醇在人体新陈代谢中会氧化成较强毒性的甲醛和甲酸，饮用含有甲醛的酒可引致失明、肝病、甚至死亡。可是即便长期暴露在低浓度甲醛环境中，也未发现会对健康造成显着影响，所以总体来说，絮凝剂在水处理中的使用关于人们大有帮助。