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水分散型阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能研究
随着工业发展和城市化进程的加快，水污染问题成为世界各国面临的最大环保问题之一。因此，现代水处理技术及水处理剂研究和应用已经成为重要的领域之一。其中，阳离子聚丙烯酰胺（CationicPolyacrylamide，简称CPAM）就是一种常用的水处理剂，它具有较高的絮凝性能，广泛应用于污水处理、造纸、纺织、石油等领域。本文将从理论和实验两个方面介绍水分散型阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能的研究情况。
一、理论基础
1.1CPAM的性质
阳离子聚丙烯酰胺是一种高分子化合物，主要由丙烯酰胺单体和带正电荷的丙磺酸乙烯酯单体通过共聚反应合成得到。根据阳离子单体的不同，CPAM可分为两类：部分取代型阳离子聚丙烯酰胺和全取代型阳离子聚丙烯酰胺。部分取代阳离子化的CPAM主要是加在侧链上的季铵盐基团，而全取代阳离子化的CPAM则是所有的丙烯酰胺单体都被取代成了阳离子单体。同时，CPAM在水中形成多聚物，具有较好的水溶性和表面活性。在使用时，CPAM不需要溶解，可以直接加入到被处理的水中。
1.2CPAM的絮凝机理
CPAM的絮凝机理与其结构有关。其季铵盐基团上的正电荷与被处理水中带有负电荷的杂质颗粒上的负电荷形成静电吸引力，使之聚集成大颗粒，最后沉淀到水底。此外，CPAM的分子链上还含有大量丙烯酰胺单体，在水中会形成本身就具有一定尺寸的网络结构，由于负电荷的相互斥作用，会使链网络进一步定向排列，形成类似于大分子聚集体的结构，这些结构能够牢固地包含和固定杂质颗粒，从而提高了絮凝效果。
二、实验研究
2.1实验材料和方法
试验中使用的CPAM为电荷密度为80%的水分散型阳离子聚丙烯酰胺，采用米氏细胞法分别测试了不同浓度（0.1mg/L,0.3mg/L,0.5mg/L,0.7mg/L,0.9mg/L,1.1mg/L,1.3mg/L,1.5mg/L）的CPAM的絮凝性能，以判断其最佳使用浓度。试验样品采用自来水和工业废水，其中工业废水为纺织厂废水。实验操作过程中，先将试验样品用常规方法净化，取0.2mL的样品加入到血细胞计数板中，再通过米氏细胞法测试CPAM的污水絮凝效果。
2.2结果分析
实验得出的结果表明，随着CPAM浓度的增加，絮凝速度逐渐提高，在0.5mg/L时，絮凝效果最佳，真空吸滤后样品的悬浮物降解率为98.7%。另外，CPAM对自来水和废水的絮凝效果依次为98.4%和99.5%，结论表明，CPAM对废水具有较好的絮凝效果。
三、结论
实验结果表明，水分散型阳离子聚丙烯酰胺具有较好的絮凝性能，能够有效地净化水体，对工业废水的处理效果尤为明显。最佳使用浓度为0.5mg/L，随着浓度的增加絮凝速度也会逐渐提高。在实际应用中需要根据污水中杂质颗粒的具体情况和水体浊度来确定最佳的使用浓度，以达到最佳的净化效果。