1. 固定化微生物技術應用於飲用水處理有哪些優點
固定化微生物技術是用化學或物理的手段,將游離細胞或酶定位於限定的區域,使其保持活性並可反復利用的方法。最初主要用於發酵生產,70年代後期,被用到水處理領域,近年來則成為各國學者研究的熱點。固定化微生物技術克服了生物細胞太小,與水溶液分離較難,易造成2次污染的缺點,保持了效率高、穩定性強、能純化和保持高效菌種的優點,在廢水處理領域有廣闊的應用前景。在實際應用過程中,如何固定、何種載體,才能使固定化微生物能較長時間的保持一定強度和活度,才能降低固化的成本,延長固定微生物的使用壽命,是該技術在污水處理中得到廣泛應用的關鍵。文本著重介紹近年來廢水處理中常用的固定化材料,及比較成熟的固定方法和影響因素。
參考---------------------------------------------------------------------------------------------
2常用固定化方法
廢水處理中常用微生物固定化方法主要有:包埋法、交聯法、載體結合法。
2.1包埋法
包埋法是利用線性網狀結構的高分子聚合物載體的加裹作用,將游離細胞截留在形成的高分子材料內,其結構可防止細胞滲出到周圍培養基中,但底物仍能滲入與細胞發生反應。包埋法操作簡便,微生物本身不參與水不溶性膠網格或微膠囊的形成,活力較高,應用廣泛。但包埋材料會一定程度阻礙底物和氧擴散,並對大分子底物不適用。Joshi用海藻酸鈣、聚丙烯酸酯、瓊脂、蛋白質等,分別包埋產苯化工廠的活性污泥用於含酚廢水處理。結果表明,海藻酸鈣有最大的酚降解率,能市郊降解濃度在1000mg/L以上的含酚廢水,固定化污泥反復使用12次而酚降解率不變。
2.2交聯法
交聯法是使用雙功能或多功能的試劑與酶分子進行分子間的交聯固定化方法。由於酶蛋白的功能團參與此反應,所以酶的活性中心構造可能受到影響,而使酶顯著失活。此外,在劑如戊二醛等價格昂貴,限制了其應用,實際常與其它方法結合。陳陶聲等報道,Smiley使用苯酚甲醛樹脂DuoliteDS-73141,來吸附枯草芽孢桿菌的α-澱粉酶交聯,形成酶-樹脂復合物,用於連續水解造紙廢水中懸浮微纖維的膠態澱粉,效果很理想。
2.3吸附法
又稱載體結合法,是通過物理吸附、化學或離子結合,將微生物固定於非水溶性載體。這種方法操作簡單,對微生物活力影響小,但所結合的微生物量有限,反應穩定性和反復使用性差。美國賓州大學培養從活性污泥中分離出的優勢菌絲孢酵母(Frichosporoncutaneum)和假單胞菌(Pseudomonasp),提取高酶活的酚氧化酶,再以化學手段結合到玻璃珠上,用於處理冶金工業酚廢水,使固定酶活性可達游離細胞的90%。
3載體的選擇
水處理中對載體的要求是:
1) 具有足夠的機械、物理和化學穩定性;
2) 具有惰性,不能幹擾生物分子的功能;
3) 具備一定的容量;
4) 價廉易得。
載體包括2大類:無機載體如多孔玻璃、硅藻土、活性炭、石英砂等;有機載體如瓊脂、聚乙烯醇凝膠(PVA)、角叉萊膠、海藻酸鈉、聚丙烯醯胺(ACAM)凝膠等。無機載體常用於吸附法,高質量無機載體的指標之一是有較大的表面積。無機載體常與包埋載體結合,以提高包埋載體的強度,擴大孔徑,提高包埋微生物的使用效率與壽命。吸附法中微生物與載體結合不牢固,易脫落,吸附數量不多;膠聯法固定微生物活性較低,很少單獨使用。
本文則主要討論常用於包埋法的載體,而包埋載體品種很多,主要在天然高分子凝膠和有機合成高分子載體2類。
3.1天然高分子載體
天然高分子載體有瓊脂、海藻酸鈣、角叉萊膠等,它們無生物毒性,傳質性好,但強度較低,在厭氧條件下易被生物分解。瓊脂凝膠有良好的惰性,但機械性能與化學穩定性差,常在鹼性條件下加2,3-二溴丙醇交聯,以提高其穩定性。瓊脂凝膠在實際操作時應避免劇烈攪拌破壞結構,同時也應盡量避免冷凍。海藻酸鹽的分子式為(C8H8O8)n,聚合度可從80到750,無毒、不易被降解,一價鹽為水溶性,二價以上的為水不溶性。可形成耐熱的凝膠的重要依據,實際應用中常添加其它物質以增加強度。
3.2合成有機高分子載體
合成有機高分子聚合物有ACAM、PVA、聚乙醯幾丁酯、光敏聚乙烯醇等。一般強度較好,但傳質性能較差,包埋後對細胞活性有影響。實際應用需注意其表面親水性、粘度均一性和內部孔的結構。PVA因無毒、價廉、搞微生物分解和機械強度高等特點受到重視,被認為是目前最有效的固定化載體之一。但存在包埋顆粒易破碎、傳質阻力大、產氣上浮及活性喪失大等缺陷。實際常以PVA為主要包埋骨架,添加其它能提高包埋效果的添加劑。閔航等以PVA為主要包埋材料的混合載體,來固定厭氧活性污泥,以處理有機廢水。混合載體由聚乙烯醇、0.15%海藻酸鈉、2%鐵粉、0.3%碳酸鈣、4%二氧化硅組成。中野報道,PVA膠制備過程中,加入少量粉末活性炭可提高凝膠強度,且製成的固定細胞在進水不穩定、難降解組分突然進入處理系統的情況下,與單一PVA凝膠相比顯示出優勢。
3.3載體的混合使用
實際中常將幾種載體混合使用,利用各自的優點以提高使用效率。Pai用含1%活性炭、4%海藻酸鈣凝膠、1%濕菌體的泫藻酸鈣凝膠,包埋微生物以降解苯酚廢水,效果比較理想。Lin利用海藻酸鈣與吸附劑(粉末活性炭)聯合包埋固定Phanerochatechrysosporiun菌,用於降解五氯酚,與非固定化和單獨固定化體系比較的結果表明,聯合固定化體系更有效。孫艷利用添加硅藻土和用已二胺一戊二醛,對降酚菌種(以海藻酸鈉包埋固定)的表面進行化學處理,使固定細胞的機械強度、降酚活性和穩定性得到了提高。陳敏提出聚乙烯醇包埋活性炭與微生物的固定化技術,並用於有機磷農葯水胺硫磷的降解,結果表明固定微生物對廢水溫度、pH值和水胺硫磷濃度的適應范圍擴大。混合載體法有效地緩解了實際固定化細胞成球難、易破碎、活性易喪失等難題。
3.4常見固定細胞載體性能比較
一些常見的固定細胞載體性能比較如表1。
表1各種固定化細胞載體的性能比較
性能
載體
瓊脂
海藻酸鈣
角叉萊膠
ACAM
PVA-硼酸
壓縮強度(kg/cm2)
0.5
0.8
0.8
1.4
2.75
耐曝氣強度
差
一般
一般
好
好
擴散系數(·10-6cm2/s)
/
6.8(30
2. 聚丙烯酸及聚丙烯酸酯為什麼有粘彈性
丙烯酸酯。結構為R為甲基等有機基團,R不同就得到一系列的聚丙烯酸酯,且性質也不相同。聚丙烯酸甲酯在室溫下無粘性、強韌、略有彈性、硬度中等。聚丙烯酸乙酯較甲酯更柔軟,且耐伸長率約為聚丙烯酸甲酯的2.5倍。聚丙烯酸酯易溶於丙酮 、乙酸乙酯、二氯乙烷等溶劑,不易溶於水。
由於高分子鏈的柔順性,其玻璃化溫度較低 ,並隨R的含碳量而異。此類高分子能形成光澤好的耐水薄膜,粘合牢固,不易剝落,在室溫下柔韌而有彈性。可做裝飾材料、熱敏膠、壓敏膠粘合劑、織物整理劑、化妝品等。
丙烯酸酯很易在光和熱及引發劑的作用下,通過本體、溶液或懸浮方法聚合,同時還可與其他單體共聚,來改變聚合物的性能。此外,丙烯酸甲酯與季戊四醇、三羥甲基丙烷等反應,可得到多官能性的交聯劑,用於光敏塗料、光敏油墨等 。a-氰代丙烯酸酯 ,由氰基的強極化和滲透性 ,共聚合物粘合強度很高,可用作金屬、木材、玻璃、皮革等的膠粘劑。
聚丙烯醯胺:膠體產品為無色透明、無毒、無腐蝕。粉劑為白色粒狀。兩者均能溶於水,但幾乎不溶於有機溶劑。不同品種、不同分子量的產品有不同的性質。
用途:
粉劑產品主要以陰離子型為主,該產品主要用於石油、冶金、選礦、造紙、紡織、製糖、石料切割、化工、醫葯以及污水處理等產品標准按GB/T13940-92執行。
粉劑聚丙烯醯胺產品標准: 指標名稱 牌號 PAM-ASG-800 PAM-ASG-1000 PAM-ASG-1500
外觀 白色粒狀
分子量(M) 600-800萬 900-1200萬 1300-1500萬
固含量(%)≥ 90
水解度(%) 5-30
游離單體(%)≤ 0.5
溶解時間(h) 1-2
註:粉劑牌號中符號意義為:PAM-聚丙烯醯胺N-非離子型A-陰離子型S-粉劑G-工業用
運輸、貯存過程中注意防潮、防曬。
聚丙烯酸醯胺又稱為水分散型聚丙烯醯胺,是一種適用於廢水、造紙、石油開采等行業的高分子量聚丙烯醯胺系列產品。
與傳統的水溶膠型、乳液型及粉體型聚丙烯醯胺相比,聚丙烯酸醯胺具有工藝簡單、無二次污染、溶解速度快和使用方便等特點。實際應用證明,聚丙烯酸醯胺一般在10分鍾內即可完全溶解,無漂浮結塊現象;利用率高、有效加量小、抗鹽類污染能力強,可大幅提高污水處理和脫水效率。
水分散型聚丙烯醯胺(聚丙烯酸醯胺)是水溶性高分子領域的高新技術,由於其生產原料、工藝過程以及產品形式完全符合綠色化學的發展方向,且具有工藝簡單、性能優異、應用領域廣泛等特點,於上世紀90年代在日本一經問世,便引起了各國專家的特別關注,成為水性樹脂中發展快、應用廣泛的熱點研發方向之一。
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(有不明白的可以追問我)
3. 聚丙烯酸酯水解產物是什麼
聚丙烯酸酯水解產物是不同形狀的樹脂
4. 聚丙烯酸酯詳細資料大全
以丙烯酸酯類為單體的均聚物或共聚物。R、R'為取代基,取代基不同,聚合物性質也不同。丙烯酸酯在光、熱及引發劑作用下非常容易聚合。
5. 實驗室廢液的處理方法,為什麼
實驗室廢液處理方法
有機類實驗廢液的處理方法
注意事項
1).盡量回收溶劑,在對實驗沒有妨礙的情況下,把它反復使用
2).為了方便處理,其收集分類往往分為:a)可燃性物質b)難燃性物質c)含水廢液d)固體物質等。
3).可溶於水的物質,容易成為水溶液流失。因此,回收時要加以注意。但是,對甲醇、乙醇及醋酸之類溶劑,能被細菌作用而易於分解。故對這類溶劑的稀溶液經,用大量水稀釋後,即可排放。
4).含重金屬等的廢液,將其有機質分解後,作無機類廢液進行處理。
處理方法:
1).焚燒法
①將可燃性物質的廢液,置於燃燒爐中燃燒。如果數量很少,可把它裝入鐵制或瓷製容器,選擇室外安全的地方把它燃燒。點火時,取一長棒,在其一端紮上沾有油類的破布,或用木片等東西,站在上風方向進行點火燃燒。並且,必須監視至燒完為止。
②對難於燃燒的物質,可把它與可燃性物質混合燃燒,或者把它噴入配備有助燃器的焚燒爐中燃燒。對多氯聯苯之類難於燃燒的物質,往往會排出一部份還未焚燒的物質,要加以注意。對含水的高濃度有機類廢液,此法亦能進行焚燒。
③對由於燃燒而產生NO2 SO2 或HCl 之類有害氣體的廢液,必須用配備有洗滌器的焚燒爐燃燒。此時,必須用鹼液洗滌燃燒廢氣,除去其中的有害氣體。
④對固體物質亦可將其溶解於可燃性溶劑中然後使之燃燒。
2).溶劑萃取法
①對含水的低濃度廢液,用與水不相混合的正己烷之類揮發性溶劑進行萃取,分離出溶劑層後,把它進行焚燒。再用吹入空氣的方法,將水層中的溶劑吹出。
②對形成乳濁液之類的廢液,不能用此法處理,要用焚燒法處理。
3).吸附法
用活性炭硅藻土礬土層片狀織物聚丙烯聚酯片氨基甲酸乙酯泡沫塑料稻草屑及鋸末之類能良好吸附溶劑的物質使其充分吸附後與吸附劑
一起焚燒
4).氧化分解法(參照含重金屬有機類廢液的處理方法)
在含水的低濃度有機類廢液中,對其易氧化分解的廢液,用H2O2 KMnO4 NaOCl H2SO4+HNO3 HNO3+HClO4 H2SO4+HClO4 及廢鉻酸混合液等物質,將其氧化分解。然後,按上述無機類實驗廢液的處理方法加以處理。
5).水解法
對有機酸或無機酸的酯類,以及一部份有機磷化合物等容易發生水解的物質,可加入氫氧化鈉或氫氧化鈣, 在室溫或加熱下進行水解。水解後,若廢液無毒害時,把它中和、稀釋後,即可排放。如果含有有害物質時,用吸附等適當的方法加以處理。
6).生物化學處理法
用活性污泥之類東西並吹入空氣進行處理。例如,對含有乙醇、乙酸、動植物性油脂、蛋白質及澱粉等的稀溶液,可用此法進行處理。
含一般有機溶劑的廢液
一般有機溶劑是指醇類、酯類、有機酸酮及醚等由C、H、O 元素構成的物質。
對此類物質的廢液中的可燃性物質,用焚燒法處理。對難於燃燒的物質及可燃性物質的低濃度廢液,則用溶劑萃取法、吸附法及氧化分解法處理。再者,廢液中含有重金屬時,要保管好焚燒殘渣。但是,對其易被生物分解的物質(即通過微生物的作用而容易分解的物質),其稀溶液經用水稀釋後,即可排放。
含石油動植物性油脂的廢液
此類廢液包括:苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、輕油、重油、潤滑油、切削油、機器油、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質的廢液。
對其可燃性物質,用焚燒法處理。對其難於燃燒的物質及低濃度的廢液,則用溶劑萃取法或吸附法處理。對含機油之類的廢液,含有重金屬時,要保管好焚燒殘渣。
文章來源:VOLAB中國 www.volab.com.cn
6. 聚丙烯酸主要用於哪些行業印染業有么長期接觸對人體有那些害處
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中文名稱:聚丙烯酸
中文別名 丙烯酸樹脂乳液; 丙烯酸改性樹脂; 助鞣劑; 丙烯酸單體聚合物; PAA; 聚丙烯酸(鹽); 丙烯酸均聚物; 丙烯酸聚合物;
丙烯酸樹脂;
英文名稱 Polyacrylic acid
英文別名 acrylicacid, ; ACRYLIC ACID POLYMER ;
CARBOPOL 941 ;
別名:丙烯酸均聚物 丙烯酸聚合物 丙烯酸樹脂 HPA PAA
CAS NO.9003-01-4
EINECS 202-415-4
分子式:[C3H4O2]N
分子量 72.06
相對分子質量 <10000
聚丙烯酸可由聚丙烯腈或聚丙烯酸酯在100度左右的溫度下進行酸性水解,並用硫酸鈉水溶液組成的氧化/還原系統作為引發劑的聚合方法來製取聚丙烯酸。
聚丙烯酸由丙烯酸單體直接在水介質中自由基反應聚合而成。異丙醇作為分子量調節劑,不僅可以使分子量分布小范圍較窄,還有降底粘度、移走反應熱的作用。
生產過程一般為間歇式。聚合溫度控制在60~100度,反應物酯比中,丙烯酸的濃度一般為10%~30%。引發劑過硫酸銨(NH4)2S2O8的用量一般為丙烯酸質量的8%~15%。可加分子量調節劑(例如異丙醇。加入量在配方中一般占質量的10%~20%)以控制產品聚丙烯酸的分子量;也可不加分子量調節劑。加分子量調節劑時,配方中丙烯酸的用量可取上限;反之則應取下限。不加分子量調節劑時,配方中引發劑的用量應取上限,反之則應對下限。加入丙烯酸引發劑同時、按比例分別地滴加到水中或鏈轉移劑與水的混合注中進行聚合反應。總的來說,分子量調節劑的用量與引發劑的用量高時,都有利於降低產品聚丙烯酸的分子量。為了制備高分子量聚丙烯酸時,要有惰性氣體趕盡反應系統中的氧氣。
PAA(S)常與其他水處理劑組成配方使用,用作電廠、化工廠、化肥廠、煉油廠和空調系統等循環冷卻水系統中的阻垢分散劑。具體配方及用量根據現場水質及設備材質情況由試驗而定。單獨使用,一般使用濃度為1~15mg/L。
本品除具有阻垢性能外,還能對泥土、腐蝕產物等無定性物具有分散作用,是一種分散劑。單獨用量在2-15mg/L。
本品常與緩蝕劑復配復合水穩劑使用。且具有增效作用。
本品還具有吸水作用
7. 化學性廢物是怎樣處理的
1、焚燒方法。可燃廢液可在燃燒爐內燃燒,量小的可在室外安全的地方燃燒;不可燃廢液可與可燃物混合或用燃燒器噴入焚燒爐。
可生產有害氣體如二氧化氮、二氧化硫、氯化氫等經燃燒後,即可燃燒。在裝有洗滌器的焚燒爐內燃燒,或用鹼液洗滌、燃燒廢氣以除去有害氣體;對於廢渣,可在易燃溶劑中溶解和燃燒。
2、吸附法。活性炭、硅藻土、鋁土礦、疊層織物、聚丙烯、聚酯片材、氨基甲酸乙酯泡沫塑料、草屑、鋸末等吸附劑與吸附劑一起被充分吸收和燃燒。
3、溶劑萃取法。對於低濃度含水廢水,可採用正己烷等不與水混溶的揮發性溶劑萃取,分離溶劑後焚燒。
4、蒸餾法。利用廢液中各組分的不同沸點,通過蒸餾或分餾去除有害組分。
5、中和法。酸鹼中和反應將酸鹼值調節到中性。
6、沉澱法。加入合適的沉澱劑,控制溫度和pH值,可以將有害成分去除到低溶解性的沉澱物或聚合物中。
7、水解法。在室溫或加熱條件下,可以加入氫氧化鈉或氫氧化鈣來水解容易水解的物質,如有機酸或無機酸的酯和一些有機磷化合物。如果水解產物無害,可以中和、稀釋和排放。如果水解產物有害,可在排放前通過吸附和其它適當方法進行處理。
8、氧化法。添加適當的氧化劑,如臭氧和氯化化合物,可以將有害成分轉化為無害或有害程度較低的物質。
9、還原法。對於重金屬,可添加適當的還原劑,如鐵屑、銅屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉和硼氫化鈉,以將其轉化為易於分離和去除的形式。
10、化學處理:化學處理是採用化學方法破壞固體廢物中的有害成分,從而達到無害化,或將其轉變成為適於進一步處理、處置的形態。其目的在於改變處理物質的化學性質,從而減少它的危害性。這是危險廢物最終處置前常用的預處理措施,其處理設備為常規的化工設備。
8. 噴水織機污染有多嚴重
在工業污水治理中,噴水織機污染佔80%,這勢必對近年來產能極度擴增下的噴水行業迎面一擊。
噴水織機是生產化纖長絲面料最適宜的設備。滌綸易產生靜電,而噴水織機依靠水流束引緯,完全避免了靜電帶來的製造困擾,具有超越其他織機帶來的無可替代的優越性。
噴水織機通過水流束引緯產生一定量的廢水,廢水中污染物的主要成分是紡絲油跡和聚丙烯酸酯的少量溶解物質濃度較低,而且這些微量的溶解物質也非常容易進行分離、回收處理,廢水經處理後可全部回收利用。
目前紡織行業的絕大多數的廢水經過處理後可循環使用,排放也完全達到環保要求。如今,紡織業的發展已經離不開噴水織機的使用。由於技術和環境的限制,織機的發展水平有待提高,未來的改造將會更加有利於環境的保護,實現可持續發展。