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《阻垢劑的可生物降解性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第28卷第1期北京化工大學學報Vol.28,No.12001年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2001阻垢劑的可生物降解性研究3魏剛許亞男熊蓉春(北京化工大學材料科學與工程學院,北京100029)摘要:參照OECD301B標準,以降解過程中的二氧化碳生成量作為表征指標,研究了五種常用阻垢劑和兩種新型阻垢劑的可生物降解性,得出了阻垢劑的可生物降解性數(shù)據(jù)、生物降解規(guī)律及聚合物分子結構與可生物降解性的關系。研究結果表明,增加聚羧酸阻垢劑分子結構中羧基的數(shù)目、酯基支鏈以及向主鏈中插入氮、氧元素,均可提高其可生物降解
2、性,后兩種方法特別有效。關鍵詞:阻垢劑;聚羧酸;分子結構;可生物降解性中圖分類號:TQ085.4阻垢劑廣泛用于鍋爐水處理和循環(huán)冷卻水處理112可生物降解性的測定過程中,在節(jié)約用水、安全生產和環(huán)境保護方面起著11211接種菌液將100g菜園土放入1000mL重要作用。目前國內外普遍應用的阻垢劑主要是聚去氯水中,攪拌后沉淀30min。用粗濾紙過濾,棄羧酸鹽類和有機膦酸鹽類。對這些阻垢劑的研究,去最初200mL濾液,其余濾液備用。一般都著重在提高阻垢性能方面。隨著“綠色化11212營養(yǎng)鹽及其用量有機物生物降解所需的[1]學”概念的提出,阻垢劑的分子設計、研制、生產無機營養(yǎng)
3、鹽為:磷酸鹽緩沖液(每升水中含有與應用也必須考慮與自然環(huán)境的相容性,不能在環(huán)KH2PO4815g,K2HPO4·3H2O2815g,Na2HPO4境中長期積累而成為環(huán)境不可控制的污染物。因1717g,NH4Cl117g),氯化鈣溶液(每升水中含Ca2此,可生物降解性已經(jīng)成為評價阻垢劑性能的一個Cl2·2H2O2715g),硫酸鎂溶液(每升水中含MgSO4新的重要標準。然而,對于大多數(shù)阻垢劑,尚缺乏可·7H2O2115g),氯化鐵溶液(每升水中含F(xiàn)eCl3·生物降解性的研究和可供參考的數(shù)據(jù)。本文參照國H2O0125g)及維生素溶液(每升水中含酵母膏150[2]際上廣泛
4、采用的OECD301B標準,對五種常用mg)。在實驗中,以上營養(yǎng)鹽溶液體積濃度均為1阻垢劑與兩種新型阻垢劑的可生物降解性進行了評mL/L。價,并探討了阻垢劑分子結構與可生物降解性之間11213生物降解實驗在2000mL已加入營養(yǎng)鹽的關系。的溶液中加入一定量的阻垢劑,使溶液中受試阻垢劑完全降解的理論生成量n(CO2)為10mmol,再加1實驗部分入1mL接種液。將以上配制好的反應液置于25℃111實驗藥品的恒溫水浴中,以12L/h的流量通入不含CO2的聚丙烯酸(PAA),丙烯酸2丙烯酸甲酯2丙烯酸空氣,生物降解的實際生成量n(CO2)由Ba(OH)2吸羥乙基酯共聚物(
5、AA2MAA2HEA),丙烯酸2丙烯酸收后用標準鹽酸溶液滴定。受試物的降解率按下式羥丙基酯共聚物(AA2HPA),馬來酸酐2丙烯酸共聚計算:物(MA2AA),均為工業(yè)品,北京通州水處理劑廠;水n(CO2)實際降解率=×100%解聚馬來酸酐(HPMA),瑞士Ciba公司;聚天冬氨n(CO2)理論[3,4]酸(PASP),聚環(huán)氧琥珀酸(PESA),自制。2結果與討論收稿日期:2000211222211受試阻垢劑的可生物降解性基金項目:國家“九五”科技攻關項目(962A12208204205)阻垢劑的可生物降解性的實驗結果見表1。在第一作者:男,1944年生,教授試驗條件
6、下,7種阻垢劑的降解性從難到易的順序3通訊聯(lián)系人已在表中排出。根據(jù)實驗結果并參考OECD標·60·北京化工大學學報2001年[2]準,可將所評價的阻垢劑分為三類:PAA的28d有機碳不易被生物氧化分解。MA2AA共聚物表現(xiàn)降解率和10d降解率均小于理論值的10%,為難降出非常好的降解性能,在實驗初始階段降解速度就解阻垢劑;AA2HPA、AA2MAA2HEA和HPMA的很快,不需要馴化過程,是一種可以迅速降解的阻垢28d降解率小于60%,但10d降解率大于理論值的劑。10%,為可降解阻垢劑;MA2AA、PESA和PASP的28d降解率大于理論值的60%,且10d降解率
7、大于理論值的10%,為易降解阻垢劑。表1阻垢劑的可生物降解性評價Table1Thebiodegradabilityofsomescaleinhibitors降解率/%阻垢劑評價10d28dPAA213311難降解AA2HPA12111513可降解圖1PAA、HPMA和MA2AA的可生物降解性AA2MAA2HEA12111718可降解Fig11ThebiodegradabilityofPAA,HPMAandMA2AAHPMA31164913可降解這三種物質都屬于聚羧酸,但可生物降解性卻MA2AA38146618易降解有很大的差別。一般來說,影響有機物生物降解性PE
