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聚丙烯酰胺的降解办法

2018-03-15 09:02:42 巩义市益达滤材有限公司 阅读

    聚丙烯酰胺的使用规划和规划正呈快速增长的趋势,一起其在环境中的累积,搬迁、转化带来的毒性亦将逐渐显露出来,并将给生态环境带来不可估量的长时间损害。近年来,人们关于PAM降解的研讨已逐渐深入,但是在有效操控PAM的降解方面,特别是在对PAM的完全无机化,防止PAM环境累计方面,还有许多工作要做。

    随着聚合物驱油技能在我国油田的大面积推广,聚丙烯酰胺污水的产量也在逐年添加,该污水具有粘度高、油水分离难度大、可生化性差等特色,构成的环境负面影响越来越明显。

    聚合物驱采油废水中不只含油量高,并且还含有很多的聚丙烯酰胺。从长远来看,聚合物驱采出水的终究出路只要外排或许处理后到达用于低浸透地层的灌水规范。聚合物驱采出水处排要处理的要害问题是使聚丙烯酰胺完全降解,以防止外排后累积在环境中构成污染,现在研讨较多的主要有生物降解、化学氧化降解、光化学氧化、光催化氧化降解、机械降解和热降解等。

1.生物法降解聚丙烯酰胺

    聚合物驱油发作的很多含聚丙烯酰胺的污水需要处理,其间生物处理技能是最有发展前景的绿色技能。因为PAM为人工合成的水溶性高分子,很难进行生物降解。现在,关于PAM生物降解功能研讨的文献较少,且大都研讨成果表明高分子量PAM难以被微生物使用和降解。

    农业土壤中存在的微生物对PAM的降解效果:PAM能作为细菌的仅有氮源,但不能作为仅有的碳源。对硫酸盐复原菌降解聚丙烯酰胺的情况进行了研讨,成果发现,在接种量为3.6×104个/毫升,温度为30℃下培育7d后,1000mg/l的聚丙烯酰胺溶液的粘度下降了19.6%。选用高效降解聚丙烯酰胺菌和烃类氧化菌处理聚丙烯酰胺质量浓度为563.3 ﹣163.4mg/l的采油污水,60h后聚丙烯酰胺的去除率到达92%以上。

2.化学氧化降解聚丙烯酰胺

    Fenton试剂具有极强的氧化能力,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。以聚丙烯酰胺污水为处理对象,经过正交实验断定了Fenton试剂处理聚丙烯酰胺污水的最佳条件;Fe2+和H2O2浓度分别为400mg/l、1.0ml/l,反响温度40℃、反响时间15min,反响系统的pH为3左右,HPAM的降解率能到达88%以上,COD降解度高达97%。

    高铁酸钾对油田含聚丙烯酰胺污水进行降解和降粘的效果,实验成果表明,操控pH值为3-4,温度为45℃左右,对低浓度含PAM油田污水,投加0.001mol/l高铁酸钾,反响15min时,PAM的降解率达90%以上,一起污水的粘度可将至与蒸馏水附近,出水的油含量到达排放规范。

    对聚合物驱采油污水进行曝气处理,污水粘度也会明显下降,并且在污水中参加少数亚铁盐后,污水粘度下降起伏更大。

3.光化学氧化和光催化氧化降解

    光化学氧化和光催化氧化以其可在常温、常压下进行,可完全去除有机污染物,无二次污染等长处,而被广泛用于难降解有机物处理上。

    以纳米二氧化钛为催化剂,对三次采油污水中的聚丙烯酰胺进行了光催化氧化可行性研讨,研讨成果表明在以中压汞灯为光源的条件下,污水中聚丙烯酰胺的降粘率可达90%以上。

    选用紫外/臭氧/过氧化氢组合,聚丙烯酰胺的降解规则,在pH值为4,臭氧和过氧化氢的投加量分别为230mg/l(l h)和660mg/l的条件下,质量浓度为93.7mg/L的聚丙烯酰胺在反响120min后,其去除率可达90%以上。

    光化学法处理难降解有机物具有高效完全的长处,仅仅处理本钱相对较高。

4.机械降解

    三次采油的灌水中参加线形聚丙烯酰胺可增大其粘度,防止“指进”现象的呈现;而在原油或其他流体输送进程中,在流体中参加少数的线性PAM。则能够起到减阻的效果。以上两种使用中,均会因为流体活动进程中的剪切效果,使PAM发作降解,分子量下降,下降PAM的增粘或减阻效果。

5.PAM的热降解

    因为PAM主要以水溶液的方式被使用。因而对固态PAM的热降解性的研讨较少。现在已有的文献中,对PAM热降解性的研讨主要是使用热重剖析和微分扫描量热的办法,依据不同升温速率下PAM的失重曲线判别PAM的降解机理。经过比照PAM和PMM的N替代烷基衍生物的失重曲线研讨,以为PAM在升温进程中发作率两次降解,反响温度分别为326℃和410℃,其间第一次降解进程主要为相邻酰胺基之间彼此缩合,脱氨并构成酰亚胺的进程;第二次降解主要是脱氮、构成二氧化碳的进程,则进一步依据不同温度下的热重曲线核算出了两次降解进程的活化能分别为137.1kj/mol和190.6kj/mol。


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