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聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺（AM）单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。聚丙烯酰胺（PAM）不溶于大多数有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮、 乙醚、脂肪烃和芳香烃，有少数极性有机溶剂除外，如乙酸、丙烯酸、 、乙二醇、甘 油、熔融尿素和甲酰胺。但这些有机溶剂的溶解性有限，往往需要加热，否则无多大应用价值。
在适宜的低浓度下，聚丙烯酰胺溶液可视为网状结构，链间机械的缠结和氢键共同形成网状节点;浓度较高时，由于溶液含有许多链一链接触点，使得PAM溶液呈凝胶状。PAM水溶液与许多能和水互溶的有机物有很好的相容性，对电解质有很好的相容性，对氯化胺、硫酸钙、硫酸铜、氢氧化钾、碳酸钠、硼酸钠、硝酸钠、磷酸钠、硫酸钠、氯化锌、硼酸及磷酸等物质不敏感。
聚丙烯酰胺目数：目数是指物料的粒度或粗细度,目数是单位面积上的方格数.一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内有多少个网孔数,即筛网的网孔数。如600目是每平方英寸有600个方网孔，聚丙烯酰胺的目数20目~80目，也就是0.85mm~0.2mm之间，这是颗粒状的聚丙烯酰胺的目数大小，粉状聚丙烯酰胺的目数大小可控制在100目左右，目数越大的聚丙烯酰胺越容易溶解，单凭聚丙烯酰胺目数的大小是无法衡量产品的好坏的。
聚丙烯酰胺为白色粉末或者小颗粒状物，密度为1.32g/cm3(23度），玻璃化温度为188度，软化温度近于210度，一般方法干燥时含有少量的水，干时又会很快从环境中吸取水分，用冷冻干燥法分离的均聚物是白色松软的非结晶固体，但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体，完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固体，商品聚丙烯酰胺干燥通常是在适度的条件下干燥的，一般含水量为5%~15%，浇铸在玻璃板上制备的高分子膜，则是透明、坚硬、易碎的固体，固体聚丙烯酰胺的物理性质见表。
固体聚丙烯酰胺的物理性质：聚丙烯酰胺本身及其水解体没有毒性，聚丙烯酰胺的毒性来自其残留单体丙烯酰胺(AM)。致毒剂，对神经系统有损伤作用，中毒后表性出肌体无力，运动失调等症状。因此各国卫生部门均有规定聚丙烯酰胺工业产品中残留的丙烯酰胺含量，一般为0.5%---0.05%。聚丙烯酰胺用于工业和城市污水的净化处理方面时，一般允许丙烯酰胺含量0.2%以下，用于直接饮用水处理时，丙烯酰胺含量需在0.05%以下。
关于聚丙烯酰胺的毒性，某些阳离子型聚丙烯酰胺的情况就复杂得多，这是因为阳离子型聚丙烯酰胺引入的氨基类等基团，其毒性往往数十至数百倍地高于阴离子型和非离子型，他们的慢性毒性正进一步研究中。
事实上，关于PAM的毒性早在1965年美国道化学公司McCollister等人就曾做了一份关于AM类聚合物的毒理学研究报告，他们对老鼠和狗进行了一次口服和两年连续口服试验，结果表明，即使饲喂5-10%浓度的高聚物也未发现有任何影响。日本有人曾用代表性的三类PAM进行老鼠试验，其结果(LD50(大鼠一次口服))：HPAM在5000mg/kg以上;NPAM在6000 mg/kg以上;CPAM在5800 mg/kg以上。标注：【毒性分级(LD50(大鼠一次口服)):<50mg/kg为剧毒、高毒;50-4500mg/kg为低度、中毒;>4500基本】。
国际卫生组织1985年出生的聚丙烯酰胺标准指出：聚丙烯酰胺中残留丙烯酰胺量控制在0.05%以下并控制用量时，处理后水中的含量将低于0.25ug/L，符合大多数 的饮用水标准。PAM商品早已被美国环境保护局或食品、药品管理局批准，可用于饮用水、糖汁澄清、水果、蔬菜洗涤等领域。PAM，但PAM的原料单体AM则是有毒性的，尤其是对哺乳动物的神经有损害，因此，欧美 包括我国都对食品级PAM中的残余单体AM含量有其严格要求，一般要求低于0.05%，应用的 剂量也是有限制的，但在废水的处理、污泥脱水等领域里的应用，工作人员没有必要担忧PAM的毒性(残单体)对人体的伤害。
用于造纸工业、一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度（包括干强度和湿强度），另外，使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性，以改进视觉和印刷性能，还用于食品及茶叶包装纸中。用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。

聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能充分发挥絮凝作用。有时需求加快溶解速度，这时可思索进步聚丙烯酰胺溶液的浓度。聚丙烯酰胺和聚合氯化铝可以同时使用吗其实在平时处理污水的时候，有些污水，使用单一的一种絮凝剂是达不到效果的，必须两种结合使用，在使用无机絮凝剂PAC和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理污水会达到更好的效果，但是添加药剂的时候要注意顺序，顺序不正确，也是达不到效果。
聚丙烯酰胺和其它絮凝剂混合使用添加的顺序方法：在使用复合絮凝剂的时候必须注意添加的先后顺序和投加时间间隔！PAC与PAM联合使用就是让PAC先完成中和电荷/胶体脱稳形成细小絮体之后，进一步加大絮体体积有利于充分沉淀。
由于聚合氯化铝PAC反应时间很短，所以加入后需要强烈的混合，PAM作用时间要长，混合注意先强后弱——先强是为了混合均匀后弱是为了避免破坏絮体！聚丙烯酰胺属于絮凝剂，聚合氯化铝属于混凝剂，一般情况下是先加混凝剂再加聚丙烯酰胺，但为了保险起见，还是建议大家通过实验效果来确定添加的顺序！加药点、加药量、加药时间以及混合强度需要实验确定，切记千万不能把他们两种药剂放在一起使用，否则会影响效果，增大使用成本。
聚丙烯酰胺絮凝剂失效的判断方法，经常遇到很多污水处理厂，特别是南方地区，由于气候潮湿，一些污水厂的聚丙烯酰胺因堆放久了或者是包装口没有扎紧导致吸潮结块，针对聚丙烯酰胺絮凝剂结块情况，很多人有疑问，是不是失效了，还可不可以再用，其实像这种情况只要你能把它溶开，水溶液有粘度，是没有失效，但结块后的聚丙烯酰胺是很难溶解开的，其实也意味着资源的浪费。实不同种类的聚丙烯酰胺的保质期是有很大的区别的，这个和其结构有关联，相对来说阴离子聚丙烯酰胺的有效期时间要长点，阳离子聚丙烯酰胺一般我们 规定保质期为1年。超出这个期限，均视为超过保质期。
聚丙烯酰胺失效可以从两个方面来判断，一个是粘度降低，二是絮凝效果变差。使用特性、絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时，增稠将更明显。洗煤用的阳离子聚丙烯酰胺的使用数量可以设置在三十公斤到一百一十公斤之间；化工行业的废水使用量一般是五十到一百二十公斤之间；漂染行业的废水和造纸行业的废水难处理，应该加大使用数量，把使用数量设置在一百到三百公斤比较合理，电镀废水行业和普通的工业用水一般都不要超过五十公斤。注意：（这几种行业的使用数量都是每一千吨废水的数量）。
生活污水根据处理方法的不同脱泥用的絮凝剂是不一样的。如果工艺主体采用生化方法，也就是剩余污泥脱水（可能含有部分初沉泥），只需要阳离子PAM作为污泥脱水剂即可。如果工艺主体采用物化方法，如一级强化，加载磁分离等工艺，一般是先加PAC调质，然后再加阴离子絮凝剂， 加阳离子絮凝剂脱水。具体投加量要根据污水水质而定。
也有很多污水处理站，污泥脱水直接加PAC或者其他无机絮凝剂即可，这个在板框压滤机，特别是电子厂或者是小型污水处理站应用比较广泛。PAM在作为污泥脱水剂使用的时候一般要与水的配比在0.1%--0.2%之间。溶解成胶水状的液体以后，再投加到污泥中进行混合处理。
与污泥的配比一般在5%--10%，有的更低，这个要根据污泥的浓度来确定， 是通过现场的烧杯实验来确定 投加量和使用型号。不同污泥、不同药剂、不同设备、不同管理水平，污泥的处理效果是不同的。