超临界萃取技术在生物资源开发和有机废水处理中的应用研究(摘要)

本研究第一部分为生物资源有效成分革取实验研究。时间是从1994年8月～1995年3月，在此期间主要进行了辣椒油树脂精制和珊瑚姜药用成分的革取研究。经过近半年的实验工作，在辣椒油树脂脱具精制、珊瑚姜药用成分提取课题中取得了突破，并作为主要研究人员和其他同事一起申请了采用超临界CO2技术萃取珊瑚姜药用成分的国家专利。对贵州的其它富有资源也作了一些提取研究，如银杏叶中银杏黄酮的提取，目前还在作进一步的实验。参加了“中科一号”保健油的提取研究的部分资料调研和实验工作。本研究另一部分是超临界CO2，萃取技术在污水处理应…     

染料酸性橙Ⅱ生产废水处理工艺

以天津某染化厂的酸性橙Ⅱ废水为研究对象,利用Ｎ₂₃₅-煤油－Ｈ₂ＳＯ₄－ＮａＯＨ的萃取－反萃取体系,通过静态杯皿实验,确定了萃取－反萃取过程的最佳工艺参数,使萃取效率可达９０％ ,出水ＣＯＤ值可降低到３５０ｍ ｇ／Ｌ;酸性橙Ⅱ废水的有机成分总浓缩倍数达２５～４０倍;废水的萃余液经二次萃取法和混凝沉淀法处理后,出水的ＣＯＤ值＜ ２００ｍ ｇ／Ｌ,色度＜ ８０倍,达到天津市工业废水的排放标准     

利用煤系高岭土废渣生产高模数水玻璃

煤系高岭土生产硫酸铝或氯化铝时产生大量的废渣,不仅占用耕地,而且污染环境。目前煤系高岭土酸浸废渣主要用来铺路或用作生产水泥的活性材料,其它方面的应用报道很少,因此开展其综合利用研究意义很大。高模数水玻璃是重要的化工产品,广泛用作分子筛、白炭黑、涂料等生产。高岭土废渣主要成分为SiO_2,经过烧碱溶液处理后,再经过分离、浓缩等即可得到高模数的水玻璃。由该工艺生产的高模数水玻璃,成本低于传统生产工艺,有较大的推广价值。某厂排放的煤系高岭土酸浸废渣化学成分见表1。     

环境污染及其防治

XjZ(X) 302654现代化工分离技术在环境保护中的应用/王宝华(北京中医药大学中药学院)…//化工环保/中石化集团北京化工研究院环保所一2(X)3,23(2)一79一81环图X一32 现代化工分离技术具有生产能力强、分离效率高、操作稳定、节能降耗、投资回收期短、经济效益高等优点。介绍了该技术在环境保护中的应用:高效导向筛板用于降低废水中污染物的产生量;新型高效填料用于降低废气中污染物的产生量;超临界流体(萃取)技术用于废物处理。图1参4一般性问题X501金属废料生产设备产生的汞污染:俄亥俄州环境保护机构的一项研究二Merc卿contalnination…     

化学工业三废处理与综合利用

对间苯氧基甲苯生产废水和废渣的处理和回收工艺作了介绍。废渣中各组分经分离后全部回收利用;废水经二级萃取脱酚处理后用于普钙生产,回收了有用物质,可取得明显的经济效益和环境效益。图l表6X780.l 9403315连续转炉烟气治理/谢明胜(山西鸿运化工公司)lj化工环保/化工部北京化工研究院环保所一1994,14(2)一82一84环情X一32 采用干法一湿法除尘工艺,治理硫化碱生产装置中转炉烟气,在进口烟气平均含尘量为2150omg/。户左右时,出口烟气平均含尘量可降至330mg/m3左右,达到运城地区烟气排放标准(<40《)mg/m3);除尘率达到9so’o以上。图1表4X78…     

甘蔗渣热解特性及产物分析

为优化甘蔗渣快速热解工艺并提取高附加值精细化工产品,采用热重分析和热裂解-气质联用分析方法研究了甘蔗渣热解过程及其热解产物。结果表明:甘蔗渣热解过程可分为干燥失水、快速热解、炭化三个阶段;快速热解为甘蔗渣热解的主要阶段,试样失重高达75%,提高升温速率有利于加快热解反应;甘蔗渣在600℃终温下热裂解特征产物共82种,主要成分为有机抽提剂、芳香化合物、烯烃类、杂环化合物类、羰基化合物、烷烃类;硬脂酸和棕榈酸为最主要成分,含量占比分别为25.6%和10.58%;主要特征产物为2-阿氨基乙醇酯、糠醛、2-(十八氧基)乙醇、油酸、异戊二烯、环十四烷、十八烯、硬酯酸甲酯。     

城市污泥中Cu回收研究：生物沥浸-溶剂萃取-电积沉Cu技术

城市污泥通常含有大量有机质但也存在数量不等有害金属,在不影响污泥有益成分的基础上,去除和回收污泥中金属,既使污泥无害化又产生经济效益,意义重大.针对苏州某工业园区污泥重金属含量较高,研究利用生物沥浸-溶剂萃取-电积技术回收城市污泥中重金属Cu的工艺,并探讨了采用5-壬基水杨醛肟萃取剂M5640从城市污泥生物沥浸液中萃取分离Cu和Fe的最佳工艺参数.结果表明,经过生物沥浸处理72 h后,城市污泥中重金属Cu溶出率高达90%.当最佳工艺条件为:萃取剂体积分数为2%,相比(有机相与水相体积比,以O/A表示)为1/3,沥浸液pH为2.0时,沥浸液中Cu的一级萃取率达到95%以上,而Fe的共萃率低于10%;反萃取试验结果表明,在反萃取相比为2/1的条件下用1.5 mol/L硫酸溶液进行反萃取,Cu的一级反萃取率达到80.07%;反萃取后的富集Cu溶液作为电解液,在槽电压为2.1 V、电解温度为55℃条件下电积6 h,Cu回收率达到90%以上.在整个工艺中萃余液和反萃液均可循环利用无废液排放,对含Cu高的污泥,利用生物沥浸-溶剂萃取-电积技术回收有良好的应用前景.     

海藻中多肽(PC_2～PC_4)的测定及对Zn~(2+)诱导响应

本研究以海带为试验载体,建立了海藻中多肽(γ-Glu-Cys)n-Gly的分离、提取技术,并建立了反相C18色谱柱分离-高效液相色谱-荧光法测定海带中多肽的含量;研究中利用不同浓度的Zn2+胁迫培养藻体,考察了海带对Zn2+的富集能力,探索了藻体中H-(γ-Glu-Cys)2-Gly-OH(PC2),H-(γ-Glu-Cys)3-Gly-OH(PC3),H-(γ-Glu-Cys)4-Gly-OH(PC4)3种肽对Zn2+的诱导响应。结果显示,高效液相色谱-荧光法测定多肽化合物,PC2、PC3和PC4分离效果较好,3种化合物出峰时间主要集中在16.6~20.2 min间,方法线性相关性良好(r0.9995),检出限较低,重线性较好(RSD2%),该方法实现了多肽化合物快速、准确定量分析;海带对Zn2+具有较强的富集能力,随着培养时间的增长及金属浓度的增加,藻体内Zn2+含量增加明显;藻体中PC2、PC3和PC4随着Zn2+诱导时间的增长其浓度稍微增加,并与藻体内Zn2+的含量呈现正相关。     

地表饮用水中致突变性有机物的GC/MS/COM鉴定

俄亥俄州辛辛那提城自来水中的有机物用反渗透法浓集,浓集物的乙醚提取部分,呈Ames致突变性试验阳性。进一步将该提取物分成酸性和碱性/中性两大部分。用玻璃毛细管柱气—质联机—计算机系统(OC/MS/COM)分析乙醚提取物,乙醚提取物的酸性和甲基化酸性部分,未进一步分离的碱性/中性部分和经硅胶柱上进一步分离的碱性/中性部分的五个洗脱部分。结果表明,硅胶柱上碱性/中性的第二个洗脱部分中以多氯联苯(PCBs)和含氯芳烃为主,在碱性/中性第四个洗脱部分中含有许多环芳烃(PNA)。用本法从辛辛那提自来水提取物中鉴定出了近460个化合物,其中包括41个PNAs,15个PCBs和许多胺类、酰胺类和其他卤代有机化合物。饮用水中痕量有机物已引起了人们的关切,因为人们认为这些有机物可能会导致癌症或其他疾病。只有当这些化合物从水中分离出来,并被辨认后才能研究它们对人类健康究竟具有什么样的潜在影响。但是由于其中许多化合物分子量较高,不能用常规方法进行鉴定。为了满足分析要求所通用的水中有机物分离方法不能满足生物试验要求。利用反渗透法和冷冻干燥法使水样体积减小到适于实验室进行提取而同时又能保留绝大部分有机炭的浓缩技术已被研究出。 1974年,用该法每月浓集和萃取处理了辛辛那提供水系统的水样400加仑,所得浓集物,80％用于生物试验。若得到阳性结果,则留下的20％用于化学分析,对三月份和六月份两个水样作了Ames—沙门氏菌试验,所用菌株为TA100株和TA98株。不论是否加上由多氯联苯Arochlor—1254激活的大鼠肝匀浆,该两个月的水样浓集物均呈现阳性结果,两个样品相继再经石油醚、乙醚、丙酮提取。生物试验表明大部分致突变活性物存在于乙醚提取部分中。选三月份样品作进一步化学分离,以确定那些组分应对其致突变活性负责。样品分离方法用上述生物实验所用方法相似。其中乙醚部分用毛细管柱～气质联机分析。本文即报告所得结果。     

聚氨酯合成革厂空气中挥发性有机物的成分谱

采用吸附管采样和二次热解吸-GC-MSD联用技术研究了珠江三角洲地区3个典型聚氨酯(PU)合成革厂不同车间空气中挥发性有机物(VOCs)的含量和成分谱.结果表明,主要检出卤代烃、氯苯类、芳香烃类、酯类、酰胺类和酮类等6类共15种VOCs化合物,其中生产车间VOCs总浓度高达(15.300±0.964)mg/m3,而半成品车间、树脂原料车间和厂边界分别为(12.047±0.977)mg/m3,(1.912±1.281)mg/m3, (1.980±0.522)mg/m3;生产车间和半成品车间的VOCs特征轮廓图谱较相似,特征化合物均为甲苯、乙酸乙酯和2-丁酮;而树脂原料车间的特征化合物为甲苯、苯和苯乙烯.源成分谱研究得出该类污染源排放的VOCs分子标志物为乙酸乙酯,其百分比含量最高,达到36.32%± 16.62%.     

北京地区大气可吸入颗粒物中多环芳烃分布特征

采集北京城乡结合区和郊区冬季12个大气可吸入颗粒物不同粒径样品,用色谱-质谱技术分析鉴定了75种多环芳烃化合物,并对各粒径中美国EPA优控的16种多环芳烃做了定量分析,研究其在不同粒径的分布规律。结果表明:城乡结合区大气颗粒物中优控多环芳烃总量明显高于郊区;郊区和城乡结合区大气分别有68%和85%的优控多环芳烃吸附在粒径小于2 0μm颗粒物上;可吸入颗粒物中都相对富集高环数的多环芳烃;2个地区主要污染源可能为化石燃料的燃烧排放,燃煤的影响相对较大。      

效益型资源化啤酒废水处理技术应用及效果

本项处理技术屏弃了以往环境处理技术沿用的生产末端处理路线.根据啤酒生产工艺特点,在全面分析,平衡工艺废水的特性,数量及排放规律的基础上提出综合治理方案,着重于从废水中提取有用物质和能源,治理过程中把废水当做资源加以利用,而且具有明显低投入高增益的经济效益.装置2年来运行结果证明:核心技术——UASB 高效,实用,易操作,运行稳定居国内领先水平,其主要技术指标达到国内外同类研究的先进水平.该项技术可在啤酒行业及以粮食为原料的其它酿造行业和食品加工业中推广应用,并已被国家科委列为《国家级科技成果重点推广计划》及国家环保局最佳实用技术.     

饮食业油烟防治小知识

什么叫油烟食物烹饪和生产加工过程中挥发的油脂、细小的油、有机质以及热氧化和热裂解的产物,统称为油烟。油烟污染有什么危害研究表明,饮食服务业排放油烟的成分至少有300多种。具体成分因烹饪条件不同而各异,主要有脂肪酸、烷烃、烯烃、醛、酮、醇、脂、芳香化合物等高温裂解物和部分油烟蒸气。油烟的危害主要有:1、油烟未经处理直接排放,对大气造成了严重的污染;2、油烟容易引发肺癌、鼻咽癌和食管肿瘤等疾病;3、对周围环境产生污染。油烟对大气的环境质量有什么影响在食品加工过程中产生的大量高浓度油烟,排放后长期游离在城市上空,其…     

改变 pH 条件下钻井流体废物中的重金属的分布

为了测定 pH 对三个不同油气钻井流体废物中的砷(As),钡(Ba),铬(Cr)和铅(Pb)分布的影响进行了实验室研究。样品是从处理坑中获得,然后在控制 pH 的条件下于实验室中均衡。用连续萃取步骤把被选择性的元素分成各种组分:硝酸钾萃取相、水萃职相、氢氧化钠萃取相、EDTA 萃取相及硝酸萃取相。然后比较在各种 pH 情况下的化学组分,这样就可以查明 As、Ba、Cr 和 Pb 进入地下水和地表水的活动潜能.除总钡主要部分含在硝酸钾萃取相中的一种废弃物以外,其他每种元素的主要部分含在氢氧化钠萃取相、EDTA 萃取相或硝酸萃取相中。通常降低 pH 就会引起较稳定的硝酸萃取组分向较不稳定的 EDTA、氢氧化钠或硝酸钾萃取组分转移,改变 pH 不会向水相大量的释放。这些结果的意义在于,改变自然环境中的 pH,似乎不会使钻井流体废物处理坑中的砷、钡、铬和铅大量释放。较低 pH 值(<4)可以产生某些影响,但未必出现在自然环境中,因为废物本身有很大的中和能力。油气井的功能是提供一个从含油岩层到地表面的管道。为了提供这个管道,通常采用旋转法钻孔,此系统使流体通过钻管从下到上不断循环流动。流体移动钻头削下的粒子,冷却和润滑正在工作的钻头,稳定钻过的井壁,控制意外遇到的压力,还可能起到钻井操作的其他特殊作用。以水为主的钻井流体的基本成分包括粘土(皂土),以增加粘性和产生胶体;硫酸钡起加重剂作用;铬的本质磺酸盐控制粘度;石灰或苛性钠增高 pH 值。每年几乎有9.1×10~7公斤这样的物质及其他成分添加在钻井泥浆中。每年使用的钻井流体添加剂包括1400种专卖的、商业名称添加剂。这就使各种各样的钻井流体的化学成分测定造成很大的困难。最近几年中,随着钻井流体处理的实践活动不断深入,已经采用坑外处理。坑外处理比坑内处理范围大,可以在广阔的地理区域内处理更多的钻井流体。如果坑的位置设置、设计、建造和操作不适当,可能只作为“渗漏坑”;这些坑可能导致在下部地层形成污染物贮存,而且这些污染物能够通过浸出和渗透作用慢慢地迁移,进入地下水中.此外,建造粗劣的坑护板也可能使液体渗出,或护板破裂引起液体进入地表水。如果钻井流体废物中的各种成分呈可溶的游离状态,那么这些成分将威胁着周围的环境。钻井流体废物中的各种元素通常用总浓度表示。这意味着一种已知元素的所有形态对环境具有相等的潜在影响。就最初的评价环境影响的守旧方法而言,总浓度是有用的。然而人们将会意识到,某种物质可能在化学上和生物学上呈完全无效的形态存在.为了使大多数化学分析能够测定排入环境废物中潜在危险元素的长期的和短期的潜在影响,有必要准确地测定绝对浓度和化学形态。除低浓度以外,废弃物中的多相性使元素化学相的测定复杂化了。这些相包括可交换的金属或非金属相;弱、强金属和非金属吸附相;金属碳酸盐相;硫酸盐相、硫化物相、氧化物相、氢氧化物相和磷酸盐相、金属有机化合物以及其他络合物相.业已建立了几种将特定固体分成同类组,或使用适当的试剂萃取具有特定化学性质的某一成分的方法.被研究的固体类包括河口沉积物、河流沉积物、海洋沉积物和废水污泥、污泥改良土壤、土壤和疏凌物。所有测定方法都具有相同的基本目的:测定附着在颗粒上的微量元素的物理化学形态,以估算潜在的活动性或最终归宿,(不论是环境目的还是地质目的)。这些方法基于相同的原理:从最活动部分到紧紧附着在矿物部分的某些固体的连续萃取反应。虽然不是绝对的,但通过连续萃取把元素分离成各种化学形态的这种方法可以用作固体废物中潜在危险元素分离的指南。过渡金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn)和镉、铅专门使用这种方法。钡也以阳离子形态存在.这种方法在钡的分离研究中也被证明是正确的。但这种方法分离砷是值得怀疑的,不过将会给出在各种环境条件砷趋向活动的形态。应该再次强调,使用萃取方法是不精确的.但当萃取法可以提供某些被测元素的特性时,它作为予测环境要素中化学物质的行为的工具是比较有价值的方法。本研究的目的是通过调整 pH 值平衡后连续萃取的方法,分析钻井流体废物中的砷、钡、铬和铅固相的可能化学形态和潜在的活动性。这种分析可以提供各种存在形态的稳定性资料,即这些元素形态易于向溶液中释放,还是牢固地存在于矿物晶格中?这些元素的化学形态在不同的pH 值条件下的变化可以予测 pH 变化条件下这些元素在环境中的行为。     

对稀土酸法冶炼污染治理的探讨

采用浓硫酸强化焙烧处理混合稀土精矿，产生大量的水、气、渣废弃物，平均每生产1吨稀土氧化物，将产生63000m^3的废气，200m^3的废水和1．4t左右的含放射性废渣。这些废弃物中含有大量有用化学物质，如：(NH4)2SO4 1．4t、NHCL3 2．2t、H2SO4约900Kg、HF 160Kg、BaSO4 230Kg和少量的HCL等，这些物质不易分离，提取困难，至今仍未实现有效的回收利用或处理处置，而基本全部排入环境，造成了严重的环境污染问题，制约着稀土工业的长期稳定发展。本文在长期治理技术研究、试验的基础上，结合现已成熟的治理技术和其它行业污染治理成果，概略的介绍了采用多种成熟技术的组合，分流分治的方法，根据各种污染源主要污染物的特性，以回收利用为目标，提出了稀土酸法冶炼污染治理的经济有效的途径，为全面根治稀土冶炼的污染总结出一条可行的途径。     

深圳市沿岸表层海水中全氟化合物的残留特征及其分布规律

为探究深圳市沿海岸表层海水中全氟化合物（perfluorinated chemicals,PFCs）的残留特征及其分布规律,应用固相萃取分离、富集与高效液相色谱-质谱联用相结合的方法,研究了深圳市沿海岸18处表层海水中15种PFCs的残留特征、分布规律及其成因.结果表明,深圳沿海岸表层海水中PFCs总的残留水平（ΣPFCs）受人类活动影响显著,位于珠江和东宝河入海口下方的西部沿岸表层海水中PFCs残留显著高于开发程度轻、人口稀疏的东部沿岸（P〈0.05）;而自然条件下,表层海水中ΣPFCs残留呈湾内高于湾外的规律.沿海岸表层海水中PFCs的主要残留种态为中、短链的全氟辛烷磺酸（perfluorooctanesulfonate,PFOS）、全氟辛酸、全氟己酸和全氟戊酸,其相似的环境行为（P〈0.05,P〈0.01）可能与PFCs相关产品的生产过程有关;聚类分析结果进一步显示,PFOS（R2=0.409 2）残留可作为评价深圳沿海岸表层海水中PFCs污染状况的典型参数.     

皮革厂颗粒相污染物中有机成分谱的研究

调查了珠江三角洲典型皮革厂生产过程中不同车间PM₁₀的污染水平,并采用超声萃取和GC-MS联用技术研究了PM₁₀中半挥发性特征有机污染物的含量和成分谱.在所采集的PM₁₀样品中共检测出46种有机化合物,包括苯酚类、醇类、多环芳烃类、酸类、酰胺类和酯类等;真皮水场车间、真皮涂饰车间和人造皮革车间的PM₁₀浓度分别为678.5、 454.5和498.6 μg·m^-3,其颗粒相中有机物质量浓度分别为10.04、 6.89和14.21 μg·m^-3;真皮水场车间以酯类和酰胺类物质所占比重较大,分别为43.47%和36.51%,真皮涂饰车间以酯类和醇类物质所占比重较大,分别为52.52%和16.16%,人造革生产车间以酯类和酰胺类物质所占比重较大,分别为57.07%和24.17%;在得到的具体成分谱中,水场车间以9-十八碳烯酰胺含量最高,为26.15%,真皮涂饰车间以邻苯二甲酸二辛酯的含量最高,为44.19%,而人造革车间的丁烯二酸二(2-乙基己基)酯和1-羟基哌啶含量明显高于其它2个车间.     

2株好氧反硝化菌株的分离鉴定与脱氮特性研究

好氧反硝化细菌是微生物脱氮技术的重要支撑,具有处理周期短、脱氮效率高等优势。该文从SBR系统中分离出2株好氧反硝化细菌,经过生理生化测定、16S rDNA鉴定以及同源性对比,确定SBR3-3是肺炎克雷伯氏菌,SBR3-4是植生拉乌尔菌,并对其生长特征、16S rDNA鉴定以及不同投加量、不同温度条件下脱氮性能进行了试验研究。试验结果表明,在25～30℃条件下2株菌对总氮去除率最高分别为70%和69%,NO_3~--N平均去除率为95%;在5～10℃条件下对总氮去除率最高分别为41%和43%,NO_3~--N最高去除率分别为57%和55%。在运行过程中,受C/N比和温度的影响,NO_2~--N有一定程度的积累。当SBR3-3和SBR3-4菌液的添加量为2 mL∶2mL时,对NO_3~--N和总氮的去除效果最好,总氮的去除率达到75%。相关研究成果对比来看,所筛选的2株菌在25～30℃条件下脱氮效果较好,具有良好的好氧反硝化效能。     

假单胞菌XD-1(Pseuomonas XD-1)的产表面活性剂性能研究

从含油废水中分离到1株表面活性剂产生菌,经鉴定为假单胞菌(Pseuomonassp.),命名为XD 1.对假单胞菌XD 1的产表面活性剂性能进行研究,实验结果表明,在正交优化的培养基中发酵培养时,菌XD 1可将培养液的表面张力从70 0mN·m-1降至30 2mN·m-1,其产表面活性剂方式为生长相关型;经提取分析,菌XD 1所产表面活性剂为脂肽类和糖脂类物质的混合物,脂肽类物质为主要成分;菌XD 1所产表面活性剂的CMC值为50mg·L-1,在pH=6 0时表面活性剂表现出最佳活性;菌XD 1所产表面活性剂主要积累在胞内特定的细胞器中,并在细胞壁上产生一层粘附的表面活性剂膜,膜厚140nm,在生长过程中,菌体会将细胞器和细胞壁上的表面活性剂释放到胞外.将培养72h的菌体浸入双蒸水中,6h后菌体能把积累在细胞器和细胞壁上的表面活性剂释放到水体中.     

碱处理对稻秸水解液中抑制物成分的影响

采用萃取浓缩-气相色谱/质谱联用技术(EE-GC/MS)对未经碱预处理与经过2%Na OH碱预处理的稻草秸秆水解液中抑制物组成成分进行了研究,旨在为解决碱预处理对木质纤维素原料生产燃料乙醇过程的抑制作用提供理论支持。研究结果表明,经过碱预处理的稻秸水解液中检测出抑制物种类共6类30种,对照组共8类23种。其中,经过碱预处理的水解液中酚类和酸类物质种类比对照组明显增多,酚类物质种类从3种增加到10种,酸类物质种类从4种增加到8种;相对含量亦比对照组显著增加,酚类物质的相对含量从10.87%增长至64.03%,酸类物质的相对含量从21.04%增加到30.43%,成为最优碱预处理条件下的水解液中的主要抑制物,其中阿魏酸和十六烷酸相对含量最高,分别为43.79%及18.13%;此外,其它类别的物质相对含量均大幅降低。综合看来,经过碱预处理的水解液中抑制物总抑制作用强于对照组。