在水处理领域，药剂的使用是确保水质安全和环境可持续性的关键环节。聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）作为两种常用的水处理药剂，它们在去除水中的悬浮物、有机物和重金属等方面发挥着重要作用。

PAC以其高效的絮凝性能，能够迅速凝聚水中的微小颗粒，形成易于沉降的大颗粒絮体。而PAM则以其卓越的增稠和絮凝功能，进一步增强絮体的稳定性，促进其沉降，从而有效提高水处理的效率和效果。

河南滤源集团将通过本文，简要探讨PAC和PAM的性质与应用场景，并在后续文章中继续介绍加药系统、加药量计算、加药点选择、加药方式、絮凝影响因素以及加药注意事项等方面。让我们一起揭开水处理药剂的神秘面纱，为保护我们的水资源贡献一份力量。

聚合氯化铝，简称PAC，又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝，是一种无机高分子化合物，有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程。

PAC的分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m，其中，n为1-5的整数，m为聚合度，即链节数目，m的值不超过10。PAC的混凝效果与OH和Al的比值（即n值大小）密切相关，通常采用碱化度表示，碱化度B=[OH]/(3[Al])×100%。B的要求在40%-60%，适宜的pH范围为5-9。铁盐混凝剂的水解过程及机理与铝盐类似。

PAC显著特点是净水效果明显，絮凝沉淀速度快，沉降快、活性好、不需加碱性助剂；适应PH范围宽；对管道设备腐蚀性低；能有效去除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子。广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域的混凝和絮凝环节。

PAC的外观、性能、碱度、制备方法和杂质组成与氧化铝含量有关：

• 当纯液体聚合氯化铝的碱度在40%～60%范围之内时，为淡黄色透明液体，当碱度在60%超过时，逐渐变为无色透明液体；

• 当碱度小于30%时，固体聚合氯化铝为透镜体；

• 当碱度在30%～60%范围之内时，为胶体材料；

• 当碱度大于60%时，逐渐变成玻璃或树脂。由铝土矿或粘土矿制成的固体聚合氯化铝呈黄色或棕色。

市场上出售的PAC品种繁多，由于各生产厂家的生产工艺和原材料各异，导致产品颜色存在一定差异。通常，PAC可分为白色、黄色和黄褐色三种。在我国标准范围内，二氧化铝含量为27%至30%的PAC，其颜色多为土黄色至黄色淡黄色，呈固体粉状。这些类型的PAC具有良好的水溶性，在溶解过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化，最终生成[Al2(OH)3(OH)3]沉淀，以达到净化目的。

聚丙烯酰胺（PAM）的外观为白色粉末，在水中的溶解性良好，但对苯、乙醚、酯类、丙酮等常见有机溶剂的溶解性几乎为零。聚丙烯酰胺水溶液呈现为近乎透明的粘稠液体，属于非危险品，无毒、无腐蚀性。固体PAM具有吸湿性，且其吸湿性随离子度的升高而增强。

PAM具有优良的热稳定性，在升温至100℃时，其稳定性依旧保持良好。然而，当温度升至150℃以上时，PAM容易发生分解，产生氮气。在高温条件下，分子间会发生亚胺化反应，导致其水溶性降低。PAM的密度为1.302 mg/L（23℃）。其玻璃化温度为153℃，在应力作用下，PAM呈现非牛顿流动性。

在水处理技术中，聚丙烯酰胺（PAM）作为一种高效的絮凝剂和凝聚剂，扮演着至关重要的角色。PAM的卓越絮凝性能和降解特性使其能够与水中的悬浮固体和有机物质相互作用，形成絮凝体，从而显著加快沉降速率，提高水处理效率。

PAM的分类基于其分子链上所带电荷的特性，主要分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种，以适应不同水质条件和处理需求。这些类型的PAM均通过其分子结构中的官能基团实现电荷特性，且在水中具有较高的电离度，被归类为高分子电解质。

①阳离子型PAM：特别适用于处理带有阴电荷的污水或污泥。例如，生化法处理过程中产生的活性污泥通常带有负电荷，阳离子型PAM通过电荷中和作用，有效促进污泥的絮凝和沉降。

②阴离子型PAM：在处理带有阳电荷的污水或污泥时表现更佳，如钢铁厂、电镀厂、冶金厂、洗煤厂以及除尘过程产生的污水。

③非离子型PAM：因其对阳离子和阴离子污水或污泥均具有较好的絮凝效果而备受关注。然而，由于其生产成本较高，使用非离子型PAM可能会增加水处理的整体成本。

聚合氯化铝（PAC）适用于处理含有较高浊度和有机物质的水源，如河水、湖水和工业废水等。它能迅速絮凝悬浮物和有机物，形成较大絮凝体，便于后续沉淀和过滤处理。

聚丙烯酰胺（PAM）适用于处理细小颗粒和胶体物质较多的水源，如污水处理、纸浆和纺织废水处理等。它能有效将细小颗粒聚集成较大团簇，促进快速沉降和过滤。此外，PAM还可改善水的高温特性，降低水的黏度，提高流体传输效率。

PAC和PAM在多个领域中发挥着重要作用，以下是它们的一些主要应用场景：

1.原水处理：PAM与活性炭等配合使用，可以提高生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清能力，提高净水能力。

2.污水处理：PAM用于污泥脱水，增加水回用循环的使用率，而PAC则用于去除水中的悬浮物和有机污染物，降低浊度。

3.工业水处理：PAM主要用作配方药剂，而PAC可用于工业废水处理，特别是悬浮颗粒浓度高、粒子带阳电荷的污水，如钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水和洗煤废水等。

4.石油采油领域：PAM在石油开采中用作钻井泥浆材料以及提高采油率等方面，具有增粘、降滤失等功能。

5.造纸领域：PAM作为驻留剂、助滤剂、均度剂等，提高纸张质量，减少原材料消耗和环境污染。

6.纺织领域：PAM作为织物后处理的上浆剂、整理剂，生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层，减少纺细纱时的断线率，防止织物静电和阻燃。

7.采矿、洗煤领域：PAM作为絮凝剂，促进固体物的沉降，回收有用的固体颗粒，避免环境污染。

8.制糖工业：PAM加速蔗汁中细粒子的下沉，促进过滤和提高滤液的清澈度。

9.医药工业：PAM用作分离抗菌素的絮凝剂、药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等。

10.建材工业：PAM用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘结剂等。

11.农业：PAM作为高吸水性材料，可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。

12.建筑工业：PAM增强石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脱水速度。