陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）是由一種陽(yáng)離子單元和丙烯酰胺非離子單元構(gòu)成的共聚物，其分子鏈上帶有可以電離的正電荷基團(tuán)(-CONH2)，在水中可以電離成聚陽(yáng)離子和小的陰離子，能與分散于溶液中的懸浮粒子吸附和架橋，有著極強(qiáng)的絮凝作用。

陽(yáng)離子聚丙烯酰胺被廣泛用于水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領(lǐng)域，用作增稠劑、絮凝劑、減阻劑，具有凝膠、沉降、補(bǔ)強(qiáng)等作用。CPAM的分子量一般比NPAM和APAM低，特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業(yè)污泥的脫水處理。

原料簡(jiǎn)介:

丙烯酰胺AM:丙烯酰胺是一種白色晶體化學(xué)物質(zhì)，是生產(chǎn)聚丙烯酰胺的原料。

陽(yáng)離子單體:在陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的合成中較常用的陽(yáng)離子單體有甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）、二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨（AMPTAC）、甲基丙烯酸-2-(N，N-二甲氨基)乙酯（DM）、丙烯酸-2-(N，N-二甲氨基)乙酯（DA）等。其中以DMDAAC、DAC、DMC較常用。

引發(fā)體系:

陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的聚合引發(fā)方式主要有兩類(lèi)：引發(fā)劑引發(fā)和物理-化學(xué)引發(fā)。引發(fā)劑引發(fā)是目前普遍應(yīng)用的引發(fā)方式，包括單組分引發(fā)劑的熱或光分解、雙組分引發(fā)劑的氧化還原引發(fā)。物理-化學(xué)引發(fā)是指在外加能量源的作用下使單體活化而引發(fā)聚合。

制備方法:

從目前的合成方法看，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑的制備方法分為兩大類(lèi)：一是聚丙烯酰胺的陽(yáng)離子改性法；二是非離子單體丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚。

聚丙烯酰胺的陽(yáng)離子改性法：聚丙烯酰胺陽(yáng)離子改性法制備陽(yáng)離子CPAM主要是通過(guò)Mannich反應(yīng)或羥甲基反應(yīng)進(jìn)行，在主鏈上引入叔胺和伯胺基團(tuán)。目前用Mannich改性法制備CPAM已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該法工藝流程簡(jiǎn)單，操作方便，但只能得到陽(yáng)離子度較低的產(chǎn)品，而且未反應(yīng)的殘余原料較多，在生產(chǎn)過(guò)程中容易生成不溶性聚合物，影響產(chǎn)品的性能。

丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚：從合成的溶劑環(huán)境來(lái)看，共聚法生產(chǎn)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的方法主要有水溶液聚合法，反相乳液聚合法，反相微乳液聚合法，此外還有沉淀聚合、水分散聚合、輻射聚合、熱引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合、膠束聚合、等離子體引發(fā)聚合等聚合方法。

該方法由丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚而得CPAM。與改性法相比，共聚法具有操作簡(jiǎn)便、毒性低、所得產(chǎn)品的陽(yáng)離子度易調(diào)節(jié)、成本較低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于CPAM的制備。技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合適的共聚單體，確定最佳的聚合反應(yīng)體系以及工藝條件。

生產(chǎn)設(shè)備:

主要設(shè)備有:泵、配料罐、聚合釜、造粒機(jī)、箱式干燥器、干PAM收集器、破碎機(jī)等。

陽(yáng)離子聚丙烯酰胺用途：

　　酒精廠/味精廠/制糖廠/肉制品廠/飲料廠：千分之三配，每噸3-5克。

　　紡織廠/印染廠：可用于印染廢水剩余活性污泥脫水、也可做印染脫色絮凝劑（弱陽(yáng)離子聚丙烯酰胺）

　　造紙廠：可做造紙助流助濾劑，造紙污水處理應(yīng)先加聚合氯化鋁再加聚丙烯酰胺。

　　醫(yī)藥廢水：強(qiáng)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（60度以上）

　　市政污水處理：陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（50度左右）

　　壓濾機(jī)：中高陽(yáng)離子聚丙烯酰胺

　　皮革廠：陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（50度以上）

　　熱電廠：陽(yáng)離子聚丙烯酰胺

　　磷化廢水：先加石灰乳調(diào)PH，再加聚丙烯酰胺。

　　制藥廢水：可用于制藥過(guò)程中的生產(chǎn)發(fā)酵工藝（千分之二配）

離子度：

    陽(yáng)離子度是CPAM分子鏈所帶的電荷密度。陽(yáng)離子度是絮凝效果的決定因素之一。離子度過(guò)低，絮團(tuán)很小或者沒(méi)有效果。離子度過(guò)高，污泥絮團(tuán)會(huì)因過(guò)量電荷而排斥。因此針對(duì)所要脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過(guò)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選，選出最佳合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得不錯(cuò)的絮凝劑效果，又可使加藥量最少，節(jié)約成本。選離子度關(guān)鍵看：

    （1）絮團(tuán)的大?。盒鯃F(tuán)太小會(huì)影響排水的速度，絮團(tuán)太大會(huì)使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過(guò)選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調(diào)整絮團(tuán)的大小。

    （2）絮團(tuán)強(qiáng)度（含水率）：絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。

聚丙烯酰胺的使用范圍：

    聚丙烯酰胺在水處理中占有十分重要的地位，不僅具有除濁、脫色的作用，還可以除去廢水中所含的高分子物質(zhì)，如病毒、細(xì)菌、微生物、焦油、石油及其他油脂等有機(jī)物、表面活性劑、農(nóng)藥、含氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及汞、鉻、鎘、鉛等金屬和放射性物質(zhì)。

    對(duì)于陰離子型聚丙烯酰胺，適用于帶有正電荷的懸浮物，也適用于PH大于等電點(diǎn)（兩性離子所帶電荷因溶液的pH值不同而改變，當(dāng)兩性離子正負(fù)電荷數(shù)值相等時(shí)，溶液的pH值即為等電點(diǎn)。）條件下的污水處理?？商幚碓旒?、選礦、電鍍、洗煤及機(jī)械工業(yè)等行業(yè)的廢水。

    陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺則適用于PH在等電點(diǎn)以下的體系，即偏酸條件比較適合。它在印染行業(yè)、油漆、食品加工等工業(yè)廢水等處理中有廣泛的應(yīng)用。

    非離子型聚丙烯酰胺的作用主要是靠高分子鏈上的極性基團(tuán)與微粒的相互作用，通過(guò)吸附架橋來(lái)加快沉降和過(guò)濾速度。它對(duì)懸浮固體含量高、微粒粒徑大、PH為中性或酸性的體系較合適，應(yīng)用于沙礫開(kāi)采、黏土廢水和礦泥廢水的處理。