目前,聚丙烯酰胺的應用範圍和規模正呈現快速增長趨勢,同時其在環境中 的累積、遷移、轉化帶來的毒性亦將逐漸顯露出來,並將給生態環境帶來不可估 量的長期危害。因此,含聚汙水的處理成為亟待解決的問題。
對於含聚汙水處理技術主要包括物理方法、化學方法和生物方法。'
3. 1物理方法
物理法處理技術就是采油含聚汙水經預處理,在沉降罐中經自然沉降,除去 浮油及大顆粒雜質,再經粗粒化,進行二次沉降和過濾,除去細小油滴及未沉降 的懸浮物[25]。單純的物理方法對於含聚汙水的處理根本達不到油田回注水的指 標,而且對殘餘的聚丙烯酰胺未作任何處理,對於環境的危害仍然存在。
2化學方法
處理含聚汙水化學方法主要有添加化學助劑絮凝沉降法和氧化法(傳統氧化 法、催化氧化法和電化學方法)。
添加破乳劑、浮選劑和絮凝劑絮凝沉降是目前實際應用中較多的手段,它與 物理方法結合能有效去除汙水機雜和油滴。其中,888电子游戏官网處理含聚汙 水具有良好的效果。其缺點:一是藥劑價格太高導致現場運行成本高;二是絮凝 廢棄物無法處理,二次汙染環境[26]。
氧化法其原理是利用強氧化劑、光能或其他能量催化產生自由基引發自由基 的連鎖反應使長的聚丙烯酰胺分子鏈斷裂變成小分子有機物,最終被氧化降解為 無機物。目前研究較多的氧化劑有Fenton試劑f27]、高鐵酸鉀[28]等。催化氧化法 有非均相光催化法[29]和多相催化氧化法[3e],此外,陳武等[31]研究使用電化學方 法去除聚丙烯酰胺。
傳統的氧化方法隻能將聚丙烯酰胺轉化為小分子有機物,但汙水的COD值 卻沒有明顯下降。其一次投資和運行費用高,'且易造成二次汙染。電化學方法尚 處於實驗研究階段;光催化降解可在常溫、常壓下進行,光催化技術能徹底破壞 聚丙烯酰胺,不產生二次汙染。且費用較低,能除去低濃度的聚丙烯酰胺,是一 種潛在的、.非常有發展前途的、對環境友好的含聚汙水處理技術[29]。
1.3.3生物方法
生物方法處理含聚汙水主要是利用微生物通過其特定酶的作用,以聚丙烯酰 胺為營養源,在其生長和代謝過程中將聚丙烯酰胺轉化為小分子有機物和無機 物。微生物對聚丙烯酰胺的降解分為好氧和厭氧兩個過程。好氧分解是以聚丙烯 酰胺的酰胺基為氮源,在其生長過程中,將大分子的聚合物降解為小分子的有機 物,進而利用小分子有機物為碳源對其進行徹底降解。厭氧分解是在厭氧環境中, 部分水解聚丙烯酰胺的酰胺基或羧基被還原為醛或醇,在此過程中,長鏈分子斷 裂為更易被微生物利用的短鏈分子,並最終降解為對環境友好的物質。
作為對環境汙染物高效的處理手段,由於其技術上的成熟、無二次汙染和其 低廉的運行費用,微生物降解與處理工藝己經在各種難降解汙染物的無害化處理 領域發揮著核心作用。已有研究結果表明,在聚丙烯酰胺的轉化過程中,生物催 化、氧化扮演了重要作用。由於微生物特殊的環境適應性、高繁殖速率和變異性, 微生物降解與無害化將成為解決聚丙烯酰胺引起環境汙染和轉化的潛在毒性問 題的有效手段[2]。
但目前對以聚丙烯酰胺為底物的生物降解研究比較少,己公開的聚丙烯酰胺 的生物降解率都比較低,尋找高效降解聚丙烯酰胺的微生物是研究者下一步的工作目標。