聚丙烯酰胺生物降解研究进展

聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺均聚物和各种共聚物的统称，作为一种高技术含量、高附加值的重要化工产品，已广泛应用到工农业生产的各个领域并渗透到人们的日常生活中．过去通常认为聚丙烯酰胺是非常稳定的高分子聚合物，事实上，在自然条件下，聚丙烯酰胺会发生缓慢的物理降解（热、剪切）、化学降解（水解、氧化以及催化氧化）和生物降解，最终生成各种低聚物以及具有神经毒性的剧毒丙烯酰胺单体，对人体造成了极大的间接或直接危害．因此，进行聚丙烯酰胺的降解研究很有意义，而聚丙烯酰胺的生物降解研究领域几乎为空白．参33     

液相色谱—三重四极杆质谱法直接测定地表水中丙烯酰胺

建立了地表水中丙烯酰胺的测定方法。将水样用0.22μm水系滤膜过滤后,直接上样进入液相色谱—三重四极杆质谱仪测定,并使用外标法进行定量分析。方法检出限为0.006μg/L,测定下限为0.024μg/L,实际样品加标回收率为90%～105%。本方法前处理快速简便,方法灵敏度高、环保高效,适合于地表水中丙烯酰胺的筛查与测定。     

应用聚丙烯酰胺的环境与生态行为研究

聚丙烯酰胺(PAM)在油田中的大量使用,其环境和生态行为及降解产物对环境的潜在危害,都亟待去研究。本文分析论述了其物理、化学性质及化学降解、机械降解、热降解、生物降解性,及影响其在土壤中的被吸附的因素和生态毒理学研究,提出有待进一步研究的课题为:PAM在油藏条件下的降解机理和降解速度;PAM及其衍生物在环境中的存在形式及其迁移转化的方式,在生物体内的存在形式及其在生物圈内的迁移转化等。     

水厂污泥浓缩试验研究

通过对水厂污泥进行沉降性能及各种因素对其沉降性能的影响的研究,以期得到关于水厂污泥处理的数据资料。试验结果表明：在污泥进入浓缩池前投加高分子絮凝剂聚丙烯酰胺能改善污泥浓缩性能;在池中减小斜板间距能一定程度的改善浓缩池的浓缩效果。     

聚丙烯酰胺在盐碱土壤中的吸附与迁移

采用静态吸附法研究了聚丙烯酰胺（PAM）在大庆市盐碱土中的吸附行为,并通过室内土柱实验研究了PAM在盐碱土中的自然迁移和模拟降雨情况下的迁移行为。实验结果表明,随吸附时间延长、液固比增大,PAM在盐碱土中的吸附量逐渐增大。PAM在盐碱土中的饱和吸附条件为液固比25,平衡吸附时间8h,在此条件下得出的PAM在盐碱土中的吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量为0．81mg/g.PAM在盐碱土中的迁移规律为：沿地表随盐碱土深度增加,PAM的含量减少。PAM溶液淋滤量越大,迁移深度越深,各层土壤中PAM的含量也相应增加。降雨迫使PAM沿地表向下多迁移1cm,迁移深度在5—6cm。盐碱土对PAM的截留能力较强,意外泄漏的PAM主要集中在地表下3cm以内处,占总淋滤量的86．1％～99．9％。PAM在大庆市盐碱土中的迁移深度不超过10cm。     

半-IPN羧甲基纤维素/聚(丙烯酰胺-共-甲基丙烯酸钠)水凝胶制备及其吸附性能

羧甲基纤维素(CMC)水溶液中,通过自由基共聚制备半-互穿网络(IPN)羧甲基纤维素(CMC)/聚(丙烯酰胺-共-甲基丙烯酸钠)(poly(AAm-co-NMR))水凝胶。研究CMC含量对半-IPN水凝胶溶胀率及对甲基紫的吸附性能影响。IPN-0.25、IPN-0.50和IPN-1.00对甲基紫的平衡吸附容量分别为111.0、182.3和237.6 mg/g。分别采用拟一级、拟二级和粒内扩散模型拟合实验数据,结果表明,拟二级动力学模型最符合该体系,其相关系数R2最高,说明水凝胶对甲基紫的吸附主要为化学吸附。     

阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂PAD的合成及优化

为了提高阳离子絮凝剂的絮凝性能,选用阳离子疏水表面活性单体DBC和亲水单体AM,以EDTA-2Na为络合剂,以AIBN和APS-NaHSO₃为复合引发剂,采用水溶液聚合法制得一种新型阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂P(AM-DBC) (PAD)。此方法具有工艺操作简单、无需添加其他模板和表面活性剂、产物的相对分子质量高和转化率高等优势。单因素实验结果表明,当总单体质量分数为40%、单体摩尔比n(AM)∶n(DBC)=7∶3、pH=4.0、反应温度为60 ℃、EDTA-2Na的浓度为0.5%时,产物PAD的特性黏数为1 018.7 mL·g⁻¹,转化率可达97.2%。采用响应曲面法的Box-Behnken模型对实验参数进行了优化,根据预测出的实验参数,修正后进行了平行实验。当总单体质量分数为42%、EDTA-2Na的浓度为0.56%、pH=4、反应温度为60 ℃时,合成的PAD的特性黏数为1 027.1 mL·g⁻¹,预测值与实验值的误差仅为0.497%,可以较好地吻合,从而得到PAD的最优制备方法。制备的PAD性能优良,为工业化生产提供了依据,可以广泛应用于含油废水的处理。     

采用阳离子聚丙烯酰胺改善污泥水解液的脱水性能

针对市政污泥水解液脱水困难的问题,研究了阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）的投加量、水解液pH值、调理温度、搅拌转速等对污泥水解液脱水性能的影响。结果表明,当CPAM投加量为0.1%,水解液pH值为12.5,调理温度为50 ℃,搅拌转速为100~150 r·min-1时,污泥水解液的脱水效果最佳,无锡和天津两地污泥水解液的毛细吸水时间（CST）分别下降98.43%和98.01%,调理前后,污泥粒径、Zeta电位、污泥黏度及絮体形态也获得明显改善,同时95%以上的污泥蛋白质保留在清液中,有利于污泥蛋白质的后续回收。     

有机-无机杂化絮凝剂PAM-PAFC的合成与表征

采用过硫酸铵（（NH4）2S2O8）-亚硫酸氢钠（NaHSO3）复合引发体系引发丙烯酰胺（AM）单体聚合,合成了一种新型有机-无机杂化絮凝剂聚丙烯酰胺-聚合氯化铝铁（PAM-PAFC）。以产物的特性黏度（η）为依据,逐个探讨了聚合时间、聚合温度、引发剂质量分数和单体质量分数对特性黏度的影响。结果表明,在聚合时间为4 h、聚合温度为50℃、引发剂质量分数为0.5%以及单体质量分数为20%的时候,产物的特性黏度达到最大值513.78 mL·g-1,此条件即为杂化絮凝剂PAM-PAFC的最佳合成条件。电导率分析、红外光谱分析以及差热-热重分析都表明PAM-PAFC链端的-SO42-与带正电荷的羟基铁、羟基铝粒子以离子键的形式相连接。扫描电镜分析表明杂化絮凝剂PAM-PAFC有着明显的空间网状结构。对高岭土-腐殖酸模拟水样的絮凝效果研究表明,达到相同的剩余浊度的条件下,需要投加的杂化絮凝剂PAM-PAFC的量远远低于复配絮凝剂PAM-PAFC。