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　　鞏義市龍達(dá)水處理材料有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)聚丙烯酰胺等環(huán)保凈水原料的企業(yè)，聚丙烯酰胺是水溶性高分子中應(yīng)用廣泛的品種之一，具有“百業(yè)助劑”、“產(chǎn)品”之稱。下面來分析一下聚丙烯酰胺在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀！

　　1 國(guó)外

　　各和地區(qū)聚丙烯酰胺的應(yīng)用結(jié)構(gòu)有所不同，美國(guó)和西歐的聚丙烯酰胺主要用于水處理，在造紙方面應(yīng)用所占比例相對(duì)較小，而日本的聚丙烯酰胺則主要用于造紙工業(yè)。美國(guó)聚丙烯酰胺的消費(fèi)結(jié)構(gòu)大約為：水處理占60%，造紙占25%，礦山占11%，其它占4%；日本聚丙烯酰胺的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：水處理占32%，造紙占45%，礦山占8%，石油占12%，其它占3%；西歐聚丙烯酰胺的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：水處理占56%，造紙占29%，石油占11%，其它占4%。

　　2 國(guó)內(nèi)

　　我國(guó)聚丙烯酰胺主要應(yīng)用領(lǐng)域是石油開采、水處理、造紙、高吸水性樹脂，冶金和洗煤等。

　　我國(guó)聚丙烯酰胺消費(fèi)結(jié)構(gòu)及預(yù)測(cè)如表1所示。從表1可以看出，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)聚丙烯酰胺產(chǎn)品的主要用戶是油田的三次采油和水處理行業(yè)。

　　2.1 石油開采領(lǐng)域

　　在石油開采領(lǐng)域，隨著油田生產(chǎn)年限的延長(zhǎng)，原油產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。以大慶油田為例，2000—2006年年均遞減率達(dá)3%以上，2006年原油產(chǎn)量為4338萬(wàn)t。這期間，如果沒有采用聚丙烯酰胺驅(qū)油，其遞減速度將更快。大慶油田是國(guó)內(nèi)家使用PAM提高石油采出率的油田，從1996年開始工業(yè)化應(yīng)用注聚合物驅(qū)油技術(shù)，截至2006年累計(jì)使用PAM65萬(wàn)t，累計(jì)為大慶油田增產(chǎn)原油9000多萬(wàn)t。2007年的PAM用量已超過10萬(wàn)t[2]。預(yù)計(jì)“十一五”期間大慶油田對(duì)PAM的需求將繼續(xù)增加。我國(guó)大慶、勝利、遼河、華北、大港等油田均已進(jìn)人生產(chǎn)后期，只有通過三次采油技術(shù)才能保證產(chǎn)量，使所有的資源都能被利用。

　　此外，隨著油田生產(chǎn)要求的提高，除驅(qū)油外其他用途的聚丙烯酰胺的用量也將增加，因此預(yù)計(jì)未來幾年油田生產(chǎn)對(duì)聚丙烯酰胺需求的年增長(zhǎng)速度在6%左右，2010年需求量將達(dá)到30萬(wàn)t。

　　2.2 水處理領(lǐng)域

　　PAM在水處理中主要用在原水處理、城市污水處理、工業(yè)廢水處理三方面[3]。與國(guó)外不同，我國(guó)水處理領(lǐng)域在PAM消費(fèi)中所占比例目前僅占11%左右。2006年用量約為3.0萬(wàn)t，2007年增加到3.5萬(wàn)t。污水處理能力差、水資源污染嚴(yán)重是我國(guó)水資源緊缺的重要因素，僅全國(guó)600多座城市污水處理廠城市生活污水集中處理率僅為42.55%，有200個(gè)城市生活污水集中處理率為零。根據(jù)建設(shè)部數(shù)據(jù)，到2006年全國(guó)仍有278個(gè)城市沒有建成污水處理廠，有30多個(gè)城市50多座污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷率不足30%，一部分建成的污水處理廠沒有充分發(fā)揮效用。國(guó)內(nèi)工業(yè)水的重復(fù)利用率不到70%，工業(yè)廢水處理率也不到80%，同國(guó)外發(fā)達(dá)相比差距較大。
　　污水處理率不高的問題已經(jīng)引起了政府部門的重視。2008年3月，國(guó)務(wù)院在十一屆全國(guó)人大會(huì)議上提出，要在兩年內(nèi)，在36個(gè)大城市率先實(shí)現(xiàn)污水的全部收集和處理，適當(dāng)提高污水處理費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。隨著加大環(huán)保投資和污水處理相關(guān)政策的施行，以及城市污水處理費(fèi)的征收率和征收水平的提高，已建成的污水處理廠的開車率和運(yùn)行負(fù)荷必將大大提高，應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域的聚丙烯酰胺消費(fèi)需求也必將大幅提高。

　　2.3 造紙領(lǐng)域

　　PAM在造紙行業(yè)的應(yīng)用也十分廣泛。高分子量陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)是一種優(yōu)良的助留劑，利用CPAM分子結(jié)構(gòu)中的陽(yáng)離子基團(tuán)，可直接與纖維和填料形成靜電吸附之留著，同時(shí)亦可通過橋連作用與纖維結(jié)合而很快產(chǎn)生絮凝。利用CPAM分子結(jié)構(gòu)中的陽(yáng)離子基團(tuán)架橋的作用，促進(jìn)纖維間的相互作用，吸附到纖維上的增強(qiáng)劑有助于酰胺基與纖維上的羥基形成氫鍵，從而提高了紙張的強(qiáng)度。

　　造紙工業(yè)對(duì)PAM的需求與紙漿原料、紙產(chǎn)品種類以及造紙工業(yè)水平等相關(guān)。我國(guó)現(xiàn)已成為第二大紙生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，自改革開放以來，長(zhǎng)期保持高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，紙和紙板產(chǎn)量由1978年的489萬(wàn)t增至2007年的7787萬(wàn)t，預(yù)計(jì)2010年的產(chǎn)量將超過9000萬(wàn)t。但是，造紙工業(yè)原料和環(huán)境污染是長(zhǎng)期困擾我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的兩大主要問題。我國(guó)是一個(gè)森林資源匿乏的，因此造紙工業(yè)更多是利用非木漿和廢紙漿作為原料。根據(jù)2006年造紙工業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，木漿占國(guó)內(nèi)造紙工業(yè)原料的比重僅為22%，非木漿為22%，其余56%為廢紙漿。另外，由于技術(shù)水平、原料結(jié)構(gòu)和規(guī)模及裝備水平等原因，我國(guó)造紙工業(yè)的噸產(chǎn)品水耗高于國(guó)際先進(jìn)水平以上，每年廢水的排放量占全國(guó)的比重較高。2005年造紙工業(yè)的廢水排放量36.7億t，約占全國(guó)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)企業(yè)廢水排放總量的17%，COD排放量159.7萬(wàn)t，占全國(guó)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)企業(yè)COD排放總量的32.4%。

　　2006年國(guó)內(nèi)造紙領(lǐng)域消耗PAM量約2.5萬(wàn)t，2007年增加到約3萬(wàn)t，其中廢紙脫磨和瓦楞增強(qiáng)方面的用量較多。根據(jù)造紙工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2010年將需要近5萬(wàn)t聚丙烯酰胺，其中陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的用量將超過1萬(wàn)t[5]。

　　2.4 其他領(lǐng)域

　　在采礦、選礦、冶金、紡織印染、農(nóng)林、煤炭、水泥等多個(gè)領(lǐng)域，PAM均有一定消費(fèi)量。
　　在采礦領(lǐng)域，PAM被用于選礦。目前國(guó)內(nèi)的鉛鋅礦、金礦、鎳礦、銅礦等大多采用PAM絮凝劑和助濾劑，可促使有用的固體礦物很快下沉，或可加速細(xì)粒物料的濃縮和提高過濾效率，從而提高分離效果及生產(chǎn)效率，減少尾礦流失和降低成本。隨著各種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的減少和品位的下降，選礦已成為獲取各種礦產(chǎn)資源的重要手段，目前這方面對(duì)PAM的需求處于上升態(tài)勢(shì)。

　　在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，利用PAM的膠黏性和高吸水性，可用作土壤改良劑以防治水土流失，用作土壤保濕劑以及種子培養(yǎng)劑等。我國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)林澆水灌溉，水的利用率不足10%，投資大的滴灌、噴灌，水的利用率也只有50%-60%，因此對(duì)水資源嚴(yán)重短缺的地區(qū)，采用更加的保水辦法將更為有利。大量的研究顯示，PAM作為保水劑在1ha土地上使用100ks可節(jié)水50%，農(nóng)作物增產(chǎn)20%-70%。根據(jù)我國(guó)土地和水資源特點(diǎn)，發(fā)展PAM保水劑對(duì)于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大。

　　另外，在水泥增強(qiáng)劑、吸水性樹脂、粘合劑、皮革復(fù)蹂劑等領(lǐng)域，聚丙烯酰胺也有比較廣泛的使用。近年來，市場(chǎng)對(duì)高吸水性樹脂需求增加很快，更增加了對(duì)聚丙烯酰胺的需求量.