PDA的制备及其对水体中邻苯二甲酸二甲酯的去除性能

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,Span-80和Tween-80为乳化剂,液体石蜡为分散相,采用分批加料法,反相乳液聚合制备二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物(PDA)。研究内容包括单体配比、引发剂配比、油水体积比和pH值对产物特性粘度的影响。研究获得的优化聚合条件为:单体质量比(DMDAAC∶AM)为2∶8,引发剂质量比(NaHSO3∶K2S2O8)为5∶3,油水体积比为1∶1.2,pH值为8。选用自制PDA用于去除水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)时,在絮凝剂PDA的投加量为0.60 mg/L,pH值为10时,DMP的去除效果最好,去除率达到98.31%。     

采油污水中聚丙烯酰胺的化学降解特性研究

通过模拟实验测定采油污水中聚丙烯酰胺(PAM)的相对分子质量的变化，判断其降解程度。实验研究了光催化氧化、含盐量、氧化剂等化学因素对聚丙烯酰胺降解的影响，从而得到聚丙烯酰胺在采油污水中的一些化学降解特性，为采油污水中聚丙烯酰胺的脱除提供判断和依据。     

采油污水中聚丙烯酰胺的化学降解特性研究

通过模拟实验测定采油污水中聚丙烯酰胺(PAM)的相对分子质量的变化,判断其降解程度。实验研究了光催化氧化、含盐量、氧化剂等化学因素对聚丙烯酰胺降解的影响,从而得到聚丙烯酰胺在采油污水中的一些化学降解特性,为采油污水中聚丙烯酰胺的脱除提供判断和依据。     

酸化-复合絮凝法预处理煤化工废水

煤化工废水是一种高浓度难降解的化工废水,需要进行预处理以降低后续深度处理的负荷。在煤化工废水过滤和酸化沉降的基础上,分别选取聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和明矾(KA1(SO4)2·12H2O)3种絮凝剂对酸化处理后的煤化工废水进行絮凝沉淀实验并比较其处理效果,从而选出最佳絮凝剂PFS,并用PFS配合助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)作复合絮凝剂处理煤化工废水;同时探讨了其他两种絮凝剂分别和聚丙烯酰胺(PAM)复配的效果。研究表明:过滤后废水在p H=3时达到最佳酸化条件;在p H=8时采用聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)以50∶1质量比复配效果最好,废水COD去除率达到最大77.83%;氨氮、挥发酚和色度也明显降低,其去除率分别达到83.70%、69.01%和95.71%。该最佳预处理方案成本低、操作简单,是一种预处理煤化工废水经济有效的途径。     

一株不动杆菌JBX-006对聚丙烯酰胺的降解特性研究

聚丙烯酰胺结构复杂、难降解,进入环境会造成污染。从大庆油田周边土壤中富集、驯化和分离获得1株聚丙烯酰胺降解率较高的菌株JBX-006,经形态学、生理生化和分子生物学鉴定为琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii)。对JBX-006降解聚丙烯酰胺的影响因素开展研究,分析了不同外碳源、外氮源和金属离子对其降解聚丙烯酰胺的影响,结果表明,JBX-006在5 g/L蔗糖、10.0 g/L硝酸钾、30 mg/L Fe²⁺的基础培养液中,30℃培养5 d对300 mg/L的聚丙烯酰胺降解率达到81.65%,明显高于优化前。研究获得的高效降解聚丙烯酰胺菌株JBX-006为修复聚丙烯酰胺污染土壤提供了技术支持。     

4株聚丙烯酰胺降解菌的深度驯化及联合降解作用

从含聚污泥中分离出4株聚丙烯酰胺降解菌,分别命名为PM1、PM2、PM3和PM4,经16S r DNA鉴定,4种菌分别属于肠杆菌(Enterobacteriaceae bacterium),阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和霍米奇肠杆菌(Enterobacter hormaechei)。为了提高菌种对高浓度、高分子量含聚污水的适应能力及降解聚丙烯酰胺的效率,将其进行深度驯化并混合培养。结果表明:经过驯化,菌种的OD值明显高于驯化之前,4种降解菌对400 mg/L溶液中聚丙烯酰胺的降解率分别由驯化前的29.8%、30.9%、40.1%和33.4%提高到36%、40.1%、54.7%和42.7%;并且混合菌PM2PM3在投加体积分数为4%时对聚丙烯酰胺降解率最高能达到67%,具有一定的协同作用。红外图谱结果显示,生物降解后聚丙烯酰胺分子结构发生变化,分子链上的酰胺基被氧化为羧基。     

本期推荐

<正>本期"水污染防治"栏目刊发了由中国科学院生态环境研究中心、中国科学院大学宋文哲博士、张昱研究员和杨敏研究员撰写的《聚丙烯酰胺作为唯一碳源的好氧和厌氧生物降解》一文。聚丙烯酰胺(PAM)是一种由丙烯酰胺和其他共聚物组成的高分子质量聚合物,按照其所带电荷属性的不同可以分为阳离子PAM、阴离子PAM和非离子PAM。近年来,为提高油田原油采收率,通常采用水解阴离子型高分子质量聚丙烯     

新型材料淀粉微球对Cu~(2+)、Cr~(3+)和Pb~(2+)的吸附机理研究

以可溶性淀粉为原料,在反相悬浮体系中合成N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联淀粉微球为载体,研究了新型吸附材料淀粉微球(cross-linked starch microsphere,CSMs)对Mn+(Cu2+、Cr3+、Pb2+)的静态吸附行为。利用扫描电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对微球及其吸附产物进行表征,分析讨论了3种金属原子结构,研究了吸附机理。结果表明:308K时,Cu2+、Pb2+和Cr3+的饱和吸附量分别是2.43、0.30和0.27 mmol/g,CSMs对Cu2+离子吸附能力最强,并且其通过物理吸附、配位吸附方式吸附Mn+,并得出引起微球吸附能力大小可能与金属离子电荷、离子半径和外层电子排布的差异因素有关。     

pH对煤泥水絮凝沉降的影响

选择聚合氯化铝(PAC)/阴离子型聚丙烯酰胺(PHP)、氯化钙(CaCl2)/非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)组合与NPAM、PHP、两性离子型聚丙烯酰胺(ZPAM)作为絮凝剂,在对道清选煤厂水采筛下原生煤泥和浮选尾矿的煤泥水进行组合药剂絮凝实验的基础上,考察了pH对煤泥水絮凝沉降的影响。实验结果表明,在不同的pH下,煤泥水的絮凝效果不同:在酸性条件下,宜单独使用有机高分子絮凝剂;在中性至碱性条件下,无机凝聚剂和有机絮凝剂联合使用效果较好。     

紫外光引发模板聚合阳离子聚丙烯酰胺及其表征

采用紫外光引发,以聚丙烯酸钠(PAAS)为模板,丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,制备得到阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。通过红外光谱、1H-NMR光谱、电镜扫描、差热-热重分析对P(AM-DAC)的结构和热性能进行表征。为提高P(AM-DAC)的相对分子质量,通过单因素实验对制备条件进行了优化,结果表明:当DAC质量分数25%、引发剂浓度0.065%、反应体系p H值4.5、紫外光灯管功率500 W以及紫外光照射时间60 min时,P(AMDAC)相对分子质量可达到533万。研究证明,P(AM-DAC)是AM与DAC的共聚物,其分子链上含有微嵌段结构,其表面分布有大量不均匀的凹凸结构,且在30~200℃温度范围内有良好稳定性。     

高分子絮凝剂SSXA的合成工艺及其在含Cu2+ 废水处理中的应用

以淀粉(ST)、丙烯酰胺(AM)、NaOH、CS2为原料,以硝酸铈铵(CAN)为引发剂合成一种新型的高分子絮凝剂--可溶性淀粉基黄原酸酯-聚丙烯酰胺接枝共聚物(SSXA).以SSXA去除Cu2+性能为依据确定最佳合成条件.结果表明,AM:ST=4:1(摩尔比),ST:NaOH:CS2=2:4:3(摩尔比),黄原酸酯化反...     

浓缩脱水污泥水混凝预处理效果及混凝剂的选择

以白龙港污水处理厂浓缩脱水污泥水为处理对象,考察了聚合氯化铝(PAC)对污泥水颗粒物沉降特性和污染物去除效果的影响,比较了PAC、聚合氯化铁(PFC)、阳离子型聚丙烯酰胺(cPAM)和阴离子型聚丙烯酰胺(aPAM)对浓缩脱水污泥水的预处理效果。实验结果表明,PAC的投加可以去除颗粒态污染物和溶解态的磷,但其形成絮体粒径随PAC投加量增大而减小,导致污泥沉降性能恶化。因此,PAC不适合浓缩脱水污泥水的混凝预处理。与PAC相比,投加PFC、cPAM和aPAM均能有效去除颗粒态污染物,并改善污泥水沉降性能,其中cPAM的预处理效果最佳。     

类Fenton体系催化剂的合成与催化降解聚丙烯酰胺性能研究

合成了2-(N,N-二羧甲基)氨甲基-4-甲基酚,进而以之为配体在水溶液中制备了5种过渡金属配合物,考察了其作为催化剂对H2O2氧化降解聚丙烯酰胺的催化作用,发现相同条件下FeL的催化效果最好。FeL用量为H2O2的5%(摩尔分数)时,可催化氧化降解平均分子量为6.1×106的聚丙烯酰胺至平均分子量约为7.2×104,降解后胶液黏度与水接近。     

絮凝剂对工程废弃泥浆脱水性能的影响

为了提高工程废弃泥浆的脱水效率,以毛细吸水时间(CST)为评价指标,研究了添加不同种类及不同用量的絮凝剂对废弃泥浆脱水性能的影响。结果表明,絮凝剂存在最适添加量,添加不足或过量的絮凝剂均会使絮凝效果下降。阴离子聚丙烯酰胺(APAM)具有较强的吸附架桥能力,脱水效果最好,絮体粒径大,脱水效果改善明显且添加量最少。原泥浆稀释至80%含水率后,APAM的最适添加量为60 mg·L~(-1),对应的CST值为23.4 s。CST法可作为泥浆调理沉降快速筛选絮凝剂的分析方法。     

不同方法制备LaCu0.8Zn0.2Al11O19-δ催化剂及其催化分解N2O活性研究

采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和反相微乳液法制备了六铝酸盐催化剂LaCu0.8Zn0.2Al11O19-δ,进行了X射线衍射(XRD)和BET表征.并考察了它们对N2O催化分解反应的活性,研究了制备方法对催化剂LaCu0.8Zn0.2Al11O19-δ的结构、粒径、比表面积和催化分解N2O活性的影响.结果表明,3种方法制备的催化剂经1200℃焙烧4 h后.都能形成六铝酸盐晶相,其中反相微乳液法制备的催化剂具有较小的粒径和较大的比表面积,其催化分解N2O的活性表现最佳,起始反应温度(T10%)为494℃,完全反应温度(T99%)为678℃.     

淀粉微球对苯酚的吸附性能研究

以可溶性淀粉为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,通过反相悬浮聚合得到淀粉微球作为吸附载体,研究了pH、吸附时间、温度对其苯酚吸附性能的影响,以及淀粉微球吸附苯酚的热力学和动力学特性,并利用扫描电镜仪、红外光谱仪对淀粉微球的结构进行了表征。结果表明,淀粉微球粒度分布均匀,表面粗糙多孔,具有相当大的孔容积和比表面积,具有较好的吸附性能;在20℃、pH为5.3时,吸附30 min后,淀粉微球对苯酚的吸附容量达到饱和,最大吸附量为18.71 mg/g;采用准二级吸附动力学方程能更好地描述淀粉微球对苯酚的吸附行为,淀粉微球对苯酚的吸附是以化学吸附为主控步骤的作用过程,淀粉微球对苯酚的吸附主要是通过氢键作用来完成的。     

改性聚丙烯酰胺固定化苯酚降解菌的研究

利用自制的改性聚丙烯酰胺为载体包埋苯酚降解菌,考查了该载体对细胞性能的影响,比较了4种固定化方法--改性聚丙烯酰胺法、聚丙烯酰胺法、海藻酸钙法和聚乙烯醇-海藻酸钙法包埋微生物细胞的优劣.实验结果表明,单体丙烯酰胺经改性后制得的改性聚丙烯酰胺对微生物细胞活性无影响.以其为载体固定苯酚降解菌,其细胞相对活性比聚丙烯酰胺法高出了42.4%;比海藻酸钙法高出了16.4%;比聚乙烯醇.海藻酸钙法高出了44.3%,表明改性聚丙烯酰胺包埋细胞更有利于细胞的增殖和活性恢复.重复应用实验表明,改性聚丙烯酰胺法得到的细胞凝胶,机械强度好,有弹性,可多次重复利用.改性聚丙烯酰胺作为细胞固定化载体其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强、无毒、凝胶寿命长.     

黄原胶辐射接枝共聚物对Cd~(2+)的吸附研究

利用60Co-γ为辐射源,在氮气保护下对黄原胶(XG)和丙烯酰胺(AM)进行共辐射,制备黄原胶/丙烯酰胺接枝共聚物(XG-g-AM)。研究了XG-g-AM对Cd2+的吸附行为,利用红外光谱(IR)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(XRD)对接枝共聚物及吸附产物进行表征。结果表明:XG-g-AM对Cd2+离子吸附等温线符合Freund lich等温方程,吸附Cd2+使XG-g-AM结晶结构被进一步破坏,结晶度下降。25℃下,Cd2+浓度20 mmol/L时,吸附时间100 m in,平衡吸附量为0.835mmol/g。     

膜生物反应器处理聚驱采油废水研究

以聚驱采油废水为处理对象,在不排泥情况下采用膜生物反应器(MBR)对此类废水进行处理.以含油量、COD和水解聚丙烯酰胺(HPAM)为污染物处理指标,分别考察了MBR的水力停留时间(HRT)、温度、溶解氧(DO)对MBR处理效果的影响.试验结果表明,MBR处理聚驱采油废水的最佳条件为:HRT 10 h,温度30℃,DO 2.0～4.0 mg/L,此时,膜出水中含油量平均去除率为96.7％,COD平均去除率为78.9％,HPAM平均去除率为75.0％.在最佳条件下连续运行30 d,MBR内悬浮物平均去除率可达98.8％以上,且膜出水悬浮物粒径中值达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T 5329-94)中A1级回注水的规定值,聚驱采油废水得到理想的处理.     

PACT工艺处理PAM生产废水的实验研究

采用粉末活性炭活性污泥工艺(PACT)处理经凹凸棒土预处理后的聚丙烯酰胺(PAM)生产废水。实验考察了粉末活性炭(PAC)的投加对活性污泥处理系统的影响,并探讨了PAC投加量、曝气时间、水力停留时间等参数对降解反应的影响。结果表明:PAC的投加能提高水中溶解氧的利用率,改善污泥沉降性能,增强活性污泥系统对有机物的去除效果;在PAC投加量500 mg/L、曝气10 h的条件下,PACT工艺对PAM生产废水的处理效果良好,COD的去除率为80.8%,BOD5去除率为83.8%,丙烯酰胺(AM)去除率为84.2%。