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《阻垢剂的可生物降解性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第1期北京化工大学学报Vol.28,No.12001年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2001阻垢剂的可生物降解性研究3魏刚许亚男熊蓉春(北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029)摘要:参照OECD301B标准,以降解过程中的二氧化碳生成量作为表征指标,研究了五种常用阻垢剂和两种新型阻垢剂的可生物降解性,得出了阻垢剂的可生物降解性数据、生物降解规律及聚合物分子结构与可生物降解性的关系。研究结果表明,增加聚羧酸阻垢剂分子结构中羧基的数目、酯基支链以及向主链中插入氮、氧元素,均可提高其可生物降解
2、性,后两种方法特别有效。关键词:阻垢剂;聚羧酸;分子结构;可生物降解性中图分类号:TQ085.4阻垢剂广泛用于锅炉水处理和循环冷却水处理112可生物降解性的测定过程中,在节约用水、安全生产和环境保护方面起着11211接种菌液将100g菜园土放入1000mL重要作用。目前国内外普遍应用的阻垢剂主要是聚去氯水中,搅拌后沉淀30min。用粗滤纸过滤,弃羧酸盐类和有机膦酸盐类。对这些阻垢剂的研究,去最初200mL滤液,其余滤液备用。一般都着重在提高阻垢性能方面。随着“绿色化11212营养盐及其用量有机物生物降解所需的[1]学”概念的提出,阻垢剂的分子设计、研制、生产无机营养
3、盐为:磷酸盐缓冲液(每升水中含有与应用也必须考虑与自然环境的相容性,不能在环KH2PO4815g,K2HPO4·3H2O2815g,Na2HPO4境中长期积累而成为环境不可控制的污染物。因1717g,NH4Cl117g),氯化钙溶液(每升水中含Ca2此,可生物降解性已经成为评价阻垢剂性能的一个Cl2·2H2O2715g),硫酸镁溶液(每升水中含MgSO4新的重要标准。然而,对于大多数阻垢剂,尚缺乏可·7H2O2115g),氯化铁溶液(每升水中含FeCl3·生物降解性的研究和可供参考的数据。本文参照国H2O0125g)及维生素溶液(每升水中含酵母膏150[2]际上广泛
4、采用的OECD301B标准,对五种常用mg)。在实验中,以上营养盐溶液体积浓度均为1阻垢剂与两种新型阻垢剂的可生物降解性进行了评mL/L。价,并探讨了阻垢剂分子结构与可生物降解性之间11213生物降解实验在2000mL已加入营养盐的关系。的溶液中加入一定量的阻垢剂,使溶液中受试阻垢剂完全降解的理论生成量n(CO2)为10mmol,再加1实验部分入1mL接种液。将以上配制好的反应液置于25℃111实验药品的恒温水浴中,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丙烯酸空气,生物降解的实际生成量n(CO2)由Ba(OH)2吸羟乙基酯共聚物(
5、AA2MAA2HEA),丙烯酸2丙烯酸收后用标准盐酸溶液滴定。受试物的降解率按下式羟丙基酯共聚物(AA2HPA),马来酸酐2丙烯酸共聚计算:物(MA2AA),均为工业品,北京通州水处理剂厂;水n(CO2)实际降解率=×100%解聚马来酸酐(HPMA),瑞士Ciba公司;聚天冬氨n(CO2)理论[3,4]酸(PASP),聚环氧琥珀酸(PESA),自制。2结果与讨论收稿日期:2000211222211受试阻垢剂的可生物降解性基金项目:国家“九五”科技攻关项目(962A12208204205)阻垢剂的可生物降解性的实验结果见表1。在第一作者:男,1944年生,教授试验条件
6、下,7种阻垢剂的降解性从难到易的顺序3通讯联系人已在表中排出。根据实验结果并参考OECD标·60·北京化工大学学报2001年[2]准,可将所评价的阻垢剂分为三类:PAA的28d有机碳不易被生物氧化分解。MA2AA共聚物表现降解率和10d降解率均小于理论值的10%,为难降出非常好的降解性能,在实验初始阶段降解速度就解阻垢剂;AA2HPA、AA2MAA2HEA和HPMA的很快,不需要驯化过程,是一种可以迅速降解的阻垢28d降解率小于60%,但10d降解率大于理论值的剂。10%,为可降解阻垢剂;MA2AA、PESA和PASP的28d降解率大于理论值的60%,且10d降解率
7、大于理论值的10%,为易降解阻垢剂。表1阻垢剂的可生物降解性评价Table1Thebiodegradabilityofsomescaleinhibitors降解率/%阻垢剂评价10d28dPAA213311难降解AA2HPA12111513可降解图1PAA、HPMA和MA2AA的可生物降解性AA2MAA2HEA12111718可降解Fig11ThebiodegradabilityofPAA,HPMAandMA2AAHPMA31164913可降解这三种物质都属于聚羧酸,但可生物降解性却MA2AA38146618易降解有很大的差别。一般来说,影响有机物生物降解性PE
