綠色水處理劑聚谷氨酸阻垢、緩蝕性能的研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，新型綠色水處理劑已成為國(guó)內(nèi)外競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。聚谷氨酸是一種可大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)的高分子聚合物，可溶于水，能夠完全生物降解，由其開(kāi)發(fā)的相對(duì)低分子量聚谷氨酸(LMPGA)具有較好的阻垢、緩蝕性能，符合綠色水處理劑的要求。 本論文主要研究了聚谷氨酸的降解性能和用作于水處理劑的阻垢、緩蝕性能。 1. 采用凝膠色譜法，測(cè)定聚谷氨酸在不同溫度、pH值條件下，相對(duì)分子量隨時(shí)間的變化，從而反映其降解性能。溫度和pH值

2、是影響聚谷氨酸降解的兩個(gè)重要因素，不僅影響聚谷氨酸的降解速度，也影響聚谷氨酸的降解程度。常溫常態(tài)下，聚谷氨酸比較穩(wěn)定，降解十分緩慢；高溫和強(qiáng)酸堿環(huán)境都可大大加速聚谷氨酸的降解。由此進(jìn)一步探討了低分子量聚谷氨酸的制備方法，最優(yōu)的降解條件為低pH的酸性環(huán)境下高溫加熱。控制不同的降解時(shí)間即可制備不同相對(duì)分子量的聚谷氨酸。 2. 采用總有機(jī)碳法，測(cè)定聚谷氨酸的生物降解性能。聚谷氨酸在10d的降解率達(dá)到38.7％，在28d達(dá)到70.3％。

3、參照OECD 301標(biāo)準(zhǔn)，聚谷氨酸屬于易降解有機(jī)物，其具有優(yōu)良的生物降解性能。 3. 采用靜態(tài)阻垢法，研究了聚谷氨酸的阻碳酸鈣垢和阻硫酸鈣垢的性能。通過(guò)測(cè)定四種不同相對(duì)分子量的LMPGA的阻垢率，確定LMPGA最佳阻碳酸鈣垢相對(duì)分子量為5000 Da。阻垢率隨著藥劑投加量的增大而增大，在藥劑投加濃度達(dá)到20mg/L時(shí)，阻垢率可達(dá)88％。并進(jìn)一步研究了鈣離子濃度、pH值、恒溫溫度、恒溫時(shí)間等各種因素對(duì)LMPGA阻碳酸鈣垢性能的影響

4、，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用具有一定局限性，對(duì)普通工業(yè)用水有較好阻垢性能，但不適用于高鈣濃度、高pH的水質(zhì)，對(duì)于要求管路水力停留時(shí)間較長(zhǎng)的水處理系統(tǒng)的阻垢，應(yīng)用也有局限。 四種不同分子量的LMPGA對(duì)硫酸鈣的阻垢性能都很好，在投加量10mg/L時(shí)，阻垢率可達(dá)90％以上，LMPGA是一種很好的硫酸鈣阻垢劑。 4. 采用旋轉(zhuǎn)掛片法，研究了聚谷氨酸的對(duì)A3碳鋼的緩蝕性能。通過(guò)測(cè)定四種不同相對(duì)分子量的LMPGA的緩蝕率，確定LMPGA最佳緩蝕相

5、對(duì)分子量為5000 Da。緩蝕率隨著藥劑投加量的增大而增大，在藥劑投加濃度達(dá)到100mg/L時(shí)，基本趨于穩(wěn)定。 LMPGA與鋅鹽復(fù)配具有一定的協(xié)同效應(yīng)，可在保持緩蝕率不降低的情況下，減少LMPGA的用量，尤其在LMPGA低投加量下，加入鋅鹽對(duì)緩蝕性能的提高顯著，這對(duì)開(kāi)發(fā)低成本的新型緩蝕劑，具有十分重要的意義。在Zn2+用量達(dá)到3mg/L時(shí)，與LMPGA復(fù)配效果最好。 LMPGA與鎢酸鹽復(fù)配緩蝕性能良好，且兩者都屬于環(huán)境友