聚丙烯酰胺既是混凝劑也是助凝劑。

作為混凝劑的原理及應(yīng)用

作用原理：聚丙烯酰胺具有電荷中和作用。例如，陽離子聚丙烯酰胺帶有正電荷的官能團（如季銨鹽基團 -NR??），當(dāng)它加入到含有帶負(fù)電荷懸浮顆粒的污水中時，陽離子基團能夠與顆粒表面的負(fù)電荷相互吸引，中和顆粒的電荷，使顆粒失去穩(wěn)定性。陰離子聚丙烯酰胺則在含有帶正電荷顆粒的體系中發(fā)揮類似作用，其分子鏈上的負(fù)電荷基團（如羧基 -COOH）與帶正電荷的懸浮顆粒相互吸引，從而實現(xiàn)電荷中和。

聚丙烯酰胺還能通過架橋吸附作用使顆粒聚集。它的分子鏈較長，無論是哪種類型（陰離子、陽離子或非離子），都可以通過自身的長分子鏈在懸浮顆粒之間架橋。例如，非離子聚丙烯酰胺分子鏈主要通過酰胺基（-CONH?）與顆粒吸附，當(dāng)它的分子鏈同時吸附兩個或多個顆粒時，就像一座橋梁一樣將顆粒連接起來，使顆粒聚集形成較大的絮體。

應(yīng)用場景：在污水處理中，對于一些含有細(xì)小懸浮顆粒、膠體物質(zhì)的污水，聚丙烯酰胺可以單獨作為混凝劑使用。如在印染廢水處理中，陰離子聚丙烯酰胺可以吸附廢水中帶正電的染料顆粒和懸浮雜質(zhì)，使它們聚集形成較大的絮體，便于沉淀和過濾去除。在礦業(yè)廢水處理中，陽離子聚丙烯酰胺可以用于處理含有帶負(fù)電的礦石顆粒和雜質(zhì)的廢水，通過混凝作用將顆粒聚集，實現(xiàn)固液分離。

作為助凝劑的作用原理及應(yīng)用

作用原理：當(dāng)與其他混凝劑（如聚合氯化鋁、硫酸鋁等）聯(lián)合使用時，聚丙烯酰胺可以強化絮凝效果。這些常規(guī)混凝劑水解產(chǎn)生的膠體可以吸附水中懸浮顆粒，使其表面電荷被中和而脫穩(wěn)，此時加入聚丙烯酰胺，它的分子鏈能在這些顆粒之間架橋，將多個顆粒連接在一起，大大增強了絮凝效果。

聚丙烯酰胺還能提高沉降速度。它形成的絮體結(jié)構(gòu)比較緊密，而且絮體的大小相對均勻。這使得絮體在水中的沉降速度加快，能夠更有效地實現(xiàn)固液分離。與僅使用混凝劑相比，添加聚丙烯酰胺后，沉降時間可以大大縮短。

應(yīng)用場景：在城市污水處理廠的初沉池和二沉池中，會先使用聚合氯化鋁等混凝劑對污水進行初步處理，然后再加入聚丙烯酰胺作為助凝劑，使污水中的懸浮固體和膠體物質(zhì)更好地絮凝沉降，提高污水的澄清度，減少后續(xù)深度處理的負(fù)荷。在自來水廠的原水凈化過程中，當(dāng)原水的濁度較高或者含有藻類等難以處理的物質(zhì)時，聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁等常用的混凝劑配合使用，能夠提高混凝沉淀的效率，保證出廠水的水質(zhì)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。