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聚丙烯酰胺在自然條件下的分解和潛在毒性加入 聚丙烯酰胺的生物降解過程: 過去通常認(rèn)為聚丙烯酰胺是非常穩(wěn)定的高分子聚合物,事實(shí)上,在自然條件下,聚丙烯酰胺會(huì)發(fā)生緩慢的物理降解(熱、剪切)、化學(xué)降解(水解、氧化以及催化氧化)和生物降解)(微生物酶解)。這些降解主要是通過激發(fā)產(chǎn)生自由基引起連鎖氧化反應(yīng),從而造成聚合物主鏈斷裂和相對(duì)分子質(zhì)量降低,水溶液黏度損失,在對(duì)聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn),聚丙烯酰胺在水溶液中同時(shí)發(fā)生兩種化學(xué)降解反應(yīng):1.水解反應(yīng),引起側(cè)基結(jié)構(gòu)的變化,由酰胺基轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基2.氧化反應(yīng),引起主鏈的斷裂,使聚合物相對(duì)分子質(zhì)量減少。氧化降解反應(yīng)具有自由基連鎖反應(yīng)的特征,對(duì)過氧化物、還原性有機(jī)雜質(zhì)以及過渡金屬離子等起著活化劑作用,產(chǎn)生活性自由基碎片,促進(jìn)聚合物氧化降解。聚合物中的過氧化物及產(chǎn)生的羰基化合物是引發(fā)聚合物氧化降解和光降解的主要原因。 丙稀酰胺的危害: 聚丙烯酰胺根據(jù)其用途的不同,相對(duì)分子質(zhì)量一般在(200-2000)104之間.由于降解作用,主鏈斷裂相對(duì)分子質(zhì)量大幅降低,產(chǎn)生大量的低聚物,低聚物的進(jìn)一步降解會(huì)產(chǎn)生大量的丙稀酰胺單體。 丙稀酰胺是一種有毒的化學(xué)物質(zhì),對(duì)其毒性國(guó)內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。對(duì)于環(huán)境中的丙稀酰胺濃度各國(guó)都有相應(yīng)的法律法規(guī):美國(guó)職業(yè)與衛(wèi)生法(OSHA)規(guī)定職業(yè)接觸標(biāo)準(zhǔn)是空氣中丙稀酰胺的閾值時(shí)間加權(quán)平均為0.3mg/m3;我國(guó)費(fèi)渭泉等人提出,丙稀酰胺在水中的剩余濃度應(yīng)小于1010-9;英國(guó)規(guī)定飲料中丙稀酰胺含量小于0.2510-9;日本規(guī)定向河水中排放丙稀酰胺含量小于1010-9。 由于丙稀酰胺具又良好的水溶性,排入環(huán)境的丙稀酰胺基本上進(jìn)入地面水體和地下水中,可以通過皮膚、黏膜、呼吸道和口腔被吸收,廣泛分布在人的體液中,也能進(jìn)入胚胎中,引起中毒。丙稀酰胺的代謝主要是與谷胱甘肽結(jié)合發(fā)生反應(yīng)生成N-醋酸基-s-半胱氨酸,在肝、腦和皮膚通過酶和非酶發(fā)生催化結(jié)合反應(yīng)。它已被證明是染色體的斷裂劑,誘發(fā)染色體畸變。它能引起神經(jīng)毒性反應(yīng),其毒性反應(yīng)是感覺和運(yùn)動(dòng)失常,病理表現(xiàn)為四肢麻木、感覺異常、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、顫抖、感覺遲鈍和中腦損傷。攝入丙稀酰胺污染水會(huì)引起嗜睡、平衡紊亂、混合記憶喪失和幻覺。 毫無疑問,聚丙烯酰胺本身是的,因此其應(yīng)用范圍滲入到人們生活的方方面面,在食品、藥品及整容等直接關(guān)系人類的領(lǐng)域也有應(yīng)用。事實(shí)上,聚丙烯酰胺在環(huán)境中的遷移、降解引發(fā)的深遠(yuǎn)影響還并沒有得到認(rèn)識(shí),因此很有必要對(duì)聚丙烯酰胺的生物降解開展深入的研究,為其潛在毒性尋找合適的治理手段。
產(chǎn)品概要 聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,俗稱絮凝劑或聚集劑,產(chǎn)品外觀為白色顆粒粉末,易溶于水。聚丙烯酰胺案離子特性可分為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺三種類型。聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物,而且兼具絮凝性,增稠性、剪切性、降阻性及分散性等寶貴性能。這些性能隨著衍生物離子的不同而各有側(cè)重,能與分散于溶液中的懸浮粒子吸附和架橋,有著極強(qiáng)的絮凝作用。 質(zhì)量指標(biāo) 品牌愛森牌、清源牌外觀白色或微黃色顆?;蚍蹌┓肿恿?,與標(biāo)準(zhǔn)值偏差10%800萬-1800萬陽離子濃度10-70%水解度,與標(biāo)準(zhǔn)值偏差2%25%-35%固含量%,90溶解時(shí)間min,60PH值(1%水溶物)7-9包裝25公斤雙層 應(yīng)用范圍 聚丙烯酰胺在水處理工業(yè)中的應(yīng)用主要包括原水處理、污水處理和工業(yè)水處理三個(gè)方面。在原水處理中,聚丙烯酰胺與活性炭等配合使用可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清;在污水處理中,聚丙烯酰胺可用于污泥脫水;在工業(yè)水處理中聚丙烯酰胺主要用作配方藥劑,可以增加水回用循環(huán)的使用率。 石油采油領(lǐng)域 在石油開采中,聚丙烯酰胺廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、固井、壓裂及強(qiáng)化采油等油田開采作業(yè)中。具有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠凝、分流及剖面調(diào)整等功能。為提高原油采收率,目前主要推廣聚合物驅(qū)油和三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù),通過注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高,提高原油產(chǎn)量。 造紙領(lǐng)域 聚丙烯酰胺在造紙領(lǐng)域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、分散劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量,提高細(xì)小纖維及填料的留著率,減少原材料的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染等。聚丙烯酰胺在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強(qiáng)度及其它共聚物的活性。 紡織印染工業(yè) 在紡織工業(yè)中,聚丙烯酰胺作為織物后處理的上漿劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護(hù)層。利用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn),能減少紡細(xì)紗時(shí)的斷線率;聚丙烯酰胺作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃;用作印染助劑時(shí),聚丙烯酰胺可使產(chǎn)品附著牢度大,鮮艷度高,還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑;此外,聚丙烯酰胺還可以用于紡織印染污水的凈化。 在采礦、洗煤領(lǐng)域、采用聚丙烯酰胺作絮凝劑可促進(jìn)采礦、洗煤回收水中固體物的沉降,使水澄清,同時(shí)可回收有用的固體顆粒,避免對(duì)環(huán)境造成污染;在制糖工業(yè)中,聚丙烯酰胺可加速蔗汁中細(xì)粒子的下沉,促進(jìn)過濾和提高濾液的清澈度; 使用方法 水溶性好,在冷水中也能完全溶解。添加少量陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品,即可受到極大的絮凝效果。一般只需添加0.01~10ppm(0.01~10g/m3),即可充分發(fā)揮作用。同時(shí)使用陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品和無機(jī)絮凝劑(聚合氯化鋁配合聚丙烯酰胺污水處理),可顯示出更大的效果。 一般現(xiàn)配現(xiàn)用,避免高速攪拌,使用前先將產(chǎn)品稀釋為0.1%濃度后投加。 儲(chǔ)運(yùn)儲(chǔ)存于干燥、陰涼、通風(fēng)處。本品存儲(chǔ)穩(wěn)定期為6個(gè)月。 配制罐小而每天用藥量大,建議配的稍濃一些(如0.3%)。 聚合物分子量很高時(shí),建議配的稍稀一些(如0.1%)。 聚合物溶液投到污水中,如因設(shè)備原因分散狀況不太好時(shí),建議配的稍稀一些。 總之,聚合物濃度過大,會(huì)造成攪拌器馬達(dá)負(fù)荷過大,也會(huì)造成進(jìn)入污水后分散狀況不好,影響使用效果。配得稀一些有助于提高使用效果。
均勻分散投料。聚丙烯酰胺溶解的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是投料的均勻分散。開動(dòng)攪拌機(jī)后,采用機(jī)械震動(dòng)篩網(wǎng)投料(篩網(wǎng)目數(shù)為10目),盡量避免產(chǎn)生“大團(tuán)塊狀”、“魚眼狀”難溶顆粒,從而使聚丙酰胺得到充分溶解,發(fā)揮好使用效果。避免與鐵接解。在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中,采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質(zhì)。包裝與儲(chǔ)存:25kg/袋(內(nèi)襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋)。本品,注意防潮、防雨,避免陽光曝曬。使用少量的聚丙烯酰胺絮凝劑既可達(dá)到非常好的效果!在達(dá)到同等水質(zhì)的前提下,PAM作為助凝劑與其它無機(jī)絮凝劑配合使用,可大大降低絮凝劑的使用量!改善水質(zhì),在飲用水處理和工業(yè)廢水處理中,聚丙烯酰胺與無機(jī)絮凝劑的配合使用。可明顯改善出水水。
聚丙烯酰胺外觀為白色粉粒,是線型高分子化合物,由于它具有多種活潑的基團(tuán),可與許多物質(zhì)親和、吸附形成氫鍵,作用類似于蜘蛛網(wǎng)功能。 聚丙烯酰胺分為一下幾種,可分為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、兩性聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺有各自不同的電荷,因而有不同的產(chǎn)品性能,陽離子聚丙烯酰胺主要有離子度和分子量為主要成分,現(xiàn)在市場(chǎng)上的聚丙烯酰胺分子量一般500萬-1200萬,離子度5-80,分子量低PAM水溶性好,聚丙烯酰胺的吸附性能由于PAC,聚丙烯酰胺有較強(qiáng)的電荷中和作用,增強(qiáng)了吸附作用、粘合、絮凝和除濁功能大。 陰離子聚丙烯酰胺分子量高于其它幾種PAM,分子量為500萬至2000萬以上,陰離子間靜電斥力作用使其分子鏈高,從而提高了其絮凝能力以及增稠作用。聚丙烯酰胺于金屬離子交聯(lián)成為不溶性凝膠,陰離子聚丙烯酰胺主要由羧基或者帶磺酸基的結(jié)構(gòu)單元和丙烯酰胺加溫制做而成。 非離子型聚丙烯酰胺的分子鏈中有一定量的極性基團(tuán),而使其絮凝性能增強(qiáng)。它是由丙烯酰胺均聚合成的,呈電中性,從而使其吸附能力與溶液性質(zhì)對(duì)水溶液的鹽含量及pH值依賴比較小,所以在含鹽量高的鹽水體系中和較寬的pH范圍內(nèi)均可使用。 分子量200-400萬的為低分子量聚丙烯酰胺,分子量500-1200萬的為中分子聚丙烯酰胺,分子量1200-1800萬的為高分子量聚丙烯酰胺,分子量高于1900-2500萬的為高粘分子聚丙烯酰胺。分子量高,中,低,應(yīng)用于不同的市場(chǎng)與企業(yè)。高粘分子量聚丙烯酰胺大部分都有油田企業(yè)采購(gòu)用于三次采油中作為耐溫耐鹽聚合物驅(qū)劑。 PAM產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
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