聚丙烯酰胺的降解方法有哪些？

聚丙烯酰胺的降解方法有哪些？

我們都知道聚丙烯酰胺本身毒性不強，危害性也不大。但是，殘留在環(huán)境中也是讓人擔憂(yōu)的。那么，聚丙烯酰胺的降解方法有哪些？
 1.生物法降解聚丙烯酰胺

    聚合物驅油產(chǎn)生的大量含聚丙烯酰胺的污水需要處理，其中生物處理技術(shù)是*有發(fā)展前景的綠色技術(shù)。由于PAM為人工合成的水溶性高分子，很難進(jìn)行生物降解。目前，關(guān)于PAM生物降解性能研究的文獻較少，且多數研究結果表明高分子量PAM難以被微生物利用和降解。

    農業(yè)土壤中存在的微生物對PAM的降解作用：PAM能作為細菌的唯有氮源，但不能作為唯有的碳源。對硫酸鹽還原菌降解聚丙烯酰胺的情況進(jìn)行了研究，結果發(fā)現，在接種量為3.6×104個(gè)/毫升，溫度為30℃下培養7d后，1000mg/l的聚丙烯酰胺溶液的粘度降低了19.6%。采用高效降解聚丙烯酰胺菌和烴類(lèi)氧化菌處理聚丙烯酰胺質(zhì)量濃度為563.3 ﹣163.4mg/l的采油污水，60h后聚丙烯酰胺的去除率達到92%以上。

    2.化學(xué)氧化降解聚丙烯酰胺

    Fenton試劑具有極強的氧化能力，特別適用于某些難治理的或對生物有毒性的工業(yè)廢水的處理。以聚丙烯酰胺污水為處理對象，通過(guò)正交試驗確定了Fenton試劑處理聚丙烯酰胺污水的*佳條件；Fe2+和H2O2濃度分別為400mg/l、1.0ml/l，反應溫度40℃、反應時(shí)間15min，反應體系的pH為3左右，HPAM的降解率能達到88%以上，COD降解度高達97%。

    高鐵酸鉀對油田含聚丙烯酰胺污水進(jìn)行降解和降粘的效果，試驗結果表明，控制pH值為3-4，溫度為45℃左右，對低濃度含PAM油田污水，投加0.001mol/l高鐵酸鉀，反應15min時(shí)，PAM的降解率達90%以上，同時(shí)污水的粘度可將至與蒸餾水相近，出水的油含量達到排放標準。

    對聚合物驅采油污水進(jìn)行曝氣處理，污水粘度也會(huì )明顯下降，而且在污水中加入少量亞鐵鹽后，污水粘度下降幅度更大。

    3.光化學(xué)氧化和光催化氧化降解

    光化學(xué)氧化和光催化氧化以其可在常溫、常壓下進(jìn)行，可透徹去除有機污染物，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛用于難降解有機物處理上。

    以納米二氧化鈦為催化劑，對三次采油污水中的聚丙烯酰胺進(jìn)行了光催化氧化可行性研究，研究結果表明在以中壓汞燈為光源的條件下，污水中聚丙烯酰胺的降粘率可達90%以上。

    采用紫外/臭氧/過(guò)氧化氫組合，聚丙烯酰胺的降解規律，在pH值為4，臭氧和過(guò)氧化氫的投加量分別為230mg/l(l h)和660mg/l的條件下，質(zhì)量濃度為93.7mg/L的聚丙烯酰胺在反應120min后，其去除率可達90%以上。

    光化學(xué)法處理難降解有機物具有高效透徹的優(yōu)點(diǎn)，只是處理成本相對較高。

    4.機械降解

    三次采油的注水中加入線(xiàn)形聚丙烯酰胺可增大其粘度，防止“指進(jìn)”現象的出現；而在原油或其他流體輸送過(guò)程中，在流體中加入少量的線(xiàn)性PAM。則可以起到減阻的作用。以上兩種應用中，均會(huì )由于流體流動(dòng)過(guò)程中的剪切作用，使PAM發(fā)生降解，分子量降低，降低PAM的增粘或減阻作用。

    5.PAM的熱降解

    由于PAM主要以水溶液的形式被應用。因此對固態(tài)PAM的熱降解性的研究較少。目前已有的文獻中，對PAM熱降解性的研究主要是利用熱重分析和微分掃描量熱的方法，根據不同升溫速率下PAM的失重曲線(xiàn)判斷PAM的降解機理。通過(guò)對比PAM和PMM的N取代烷基衍生物的失重曲線(xiàn)研究，認為PAM在升溫過(guò)程中發(fā)生率兩次降解，反應溫度分別為326℃和410℃，其中次降解過(guò)程主要為相鄰酰胺基之間相互縮合，脫氨并形成酰亞胺的過(guò)程；第二次降解主要是脫氮、形成二氧化碳的過(guò)程，則進(jìn)一步根據不同溫度下的熱重曲線(xiàn)計算出了兩次降解過(guò)程的活化能分別為137.1kj/mol和190.6kj/mol。