齐发国际娱乐网站 欢迎您 400-0384-666

聚丙烯酰胺 生物降解研究进展

聚丙烯酰胺阴离子,聚合氯化铝销售,阴离子聚丙烯酰胺作用,阳离子聚丙烯酰胺价钱,聚丙烯酰胺配制,聚丙烯酰胺分子式,
聚丙烯酰胺阴离子,聚合氯化铝销售,阴离子聚丙烯酰胺作用,阳离子聚丙烯酰胺价钱,聚丙烯酰胺配制,聚丙烯酰胺分子式,

1995 年日本的 Kunichika 等在 30 下从活性污泥和土壤中分离出能以水溶性聚丙烯酰胺为唯一碳源和氮源的 Enterobacter agglomerans 和 A-zomonasm acrocytogenes 两株降解菌株 。实验表明 ,在该种细菌的降解作用下, 培养液中聚丙烯酰胺的分子量由起初的 2 .0×10 6 降低到 0.5×10 6 ;培养液的pH 值由起初的 6.8 降到 5 .8 。核磁共振分析结果表明聚丙烯酰胺的主链发生了降解。但研究结果表明微生物只能利用聚丙烯酰胺分子中的一部分 ,不能利用其中的酰胺部分, 即使是低浓度的聚丙烯酰胺也不能全部被利用。

  Kay-Shoemake 等研究表明, 以聚丙烯酰胺作为土壤微生物生长基质时 ,微生物分泌出胞外酰胺酶 ,可以催化水解化合物骨架中的碳氮部分 ,产生氨和羧酸。同时还发现聚丙烯酰胺只能作为唯一的氮源被微生物利用, 却不能作为碳源被降解, 可能原因是聚丙烯酰胺先被转化为长链聚丙烯酸酯,之后才可以被微生物作为氮源利用。

  Grula报道 , 一定的单细胞菌能够利用一种类型的聚丙烯酰胺作为氮源 ,酰胺酶的活性短暂与植物的生长有关。Abdelmagid 等认为施加了聚丙烯酰胺的土壤中之所以会出现无机氮量增加的现象 ,是由于聚丙烯酰胺在酰胺酶降解的过程中释放出了氮 。

  Sutherland 等研究了白腐真菌(white-rotfungi)对聚丙烯酰胺的降解 ,发现白腐真菌只在限氮的条件下对聚丙烯酰胺有显著降解, 且降解速度比在氮充足的条件下快两倍多。这表明白腐真菌是把聚丙烯酰胺作为氮源利用并对其降解的 。

  黄峰等分别研究了腐生菌、硫酸盐还原菌对聚丙烯酰胺的降解。研究结果表明, 腐生菌连续活化 5次 ,在 1000 mg/ L 的聚丙烯酰胺溶液中恒温培养 7天 ,可使溶液黏度损失达 11.2 %;硫酸盐还原菌不仅能以聚丙烯酰胺为碳源生长繁殖 ,而且还能使聚丙烯酰胺降解, 导致其溶液黏度损失,使驱油效率降低。

  程林波等研究了实验室配制废水中聚丙烯酰胺的生物降解特性 ,考察了水解 +好氧工艺在常规条件下和在水解槽内加入硫酸根条件下对聚丙烯酰胺的降解效果 。结果表明 ,硫酸盐还原菌对聚丙烯酰胺有着某种特殊的降解作用, 利用水解工艺可以获得 35 %~ 45%的去除率。

  李蔚等从油田采出水中分离出一株以聚丙烯酰胺为能源和碳源的假单胞菌 。对该菌的性能评价表明该菌能够在含原油 、聚丙烯酰胺的水环境中生长 ,并对原油和聚丙烯酰胺具有降解作用 。聚丙烯酰胺经降解之后分子结构受到破坏, 分子量由原来的 1×10 7 变为 1×10 5 ~ 1×10 6 。

  黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺也具有特殊的酶催化降解的能力。韩昌福等的研究表明, 不同的pH 值 、不同的葡萄糖加量 、不同的降解时间以及NH 4+ 、Mn 2 + 都会影响黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺的降解。聚丙烯酰胺作为一种稳定的高分子聚合物 ,有着极强的生物抗性,即使是已经被降解为小分子的聚丙烯酰胺依然具有这一特性。

  孙晓君等以人工配制的模拟含聚合物采出水为介质 ,在以好氧颗粒污泥为主体的实验型序批式活性污泥反应器内研究了聚合物驱油田采出水中聚丙烯酰胺的生物降解性能。结果表明 , 好氧颗粒污泥对含聚采出水有良好的适应性 ,这种适应性应

  归结为颗粒污泥丰富的微生物相和良好的微生物协同作用;在相同的水力停留时间下 ,聚丙烯酰胺降解率比普通活性污泥约高 40 倍 。驯化后的颗粒形态发生明显变化, 粒径减小到 0.6~ 1.0 mm 。

  魏利等应用厌氧 Hungate 技术, 从大庆油田常规污水回注采油油藏的采出液中分离到具有硫酸盐还原功能的聚丙烯酰胺降解菌 ,扫描电镜和红外光谱分析表明实验前后聚合物的表面结构发生了变化,分子链上的酰胺基水解成羧基, 侧链降解, 部分官能团发生变化 ;气质联机初步分析表明聚合物发生断链生成的低分子量化合物 ,除含双键、环氧基和羰基的聚丙烯酰胺碎片外, 大多属于一般丙烯酰胺低聚体的衍生物 。

  考虑到微生物群落降解的优势, 佘跃惠等研究了从油田产聚合物污水和污泥中分离出的 7 株聚丙烯酰胺降解菌对纯聚丙烯酰胺的降解效果。将 7 株聚丙烯酰胺降解菌混合在一起, 研究其组成的群落对聚丙烯酰胺的降解情况和对含聚合物废水的处理情况 。由于配制培养基所用的聚丙烯酰胺为超高分子量的聚合物(分子量 1.6 ×10 7 ), 一般说来它们不能直接透过细胞壁被微生物利用, 因此这 7 株菌中至少有一株是能够产生胞外酶的 。通过胞外酶的作用, 聚丙烯酰胺先进行水解或者发生断链,分子量降低 ,从而可以被微生物进一步降解。结果表明它们对聚丙烯酰胺的降解效果要明显优于以往报道的 SRB 和 TGB,对聚丙烯酰胺溶液黏度降幅达 80%以上 。

  结语

  目前 ,随着聚合物驱的推广,聚丙烯酰胺的应用范围和规模正呈现快速增长趋势, 在环境中的累积 、迁移 、转化带来的毒性亦将逐渐显露出来,并给生态环境带来不可估量的长期危害 。含聚丙烯酰胺污水的处理研究已经迫在眉睫, 其中最核心的问题便是聚丙烯酰胺的降解。已有研究结果表明, 在聚丙烯酰胺的转化过程中 , 生物催化 、氧化扮演重要作用 。

  作为对环境污染物的高效处理手段 ,生物降解与处理工艺已经在各种难降解污染物的无害化处理领域发挥核心作用。

  鉴于以上情况, 建议进一步加强以下研究 :研究对 PAM 及其污水的前处理例如紫外灯照射 、臭氧氧化 、光催化氧化、电化学处理对聚丙烯酰胺生物降解特性的影响 ;细菌的生长规律有待探明,细菌之间的相互关系也有待进一步研究;研究微生物菌群的最佳培养条件和协同作用关系

水处理行业最新新闻 水处理行业资料 水处理行业技术 聚丙烯酰胺新浪博客 水网综合新闻 水网政策新闻 水网市场新闻 水网技术新闻 水网社会新闻 水网国际新闻 水网访谈新闻 水处理设备行业资讯 北极星水处理要闻 慧聪水处理国内资讯