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日用化学论文7700字_日用化学毕业论文范文模板

发布时间:2021-02-22 11:08:00

  导读:如何撰写出满意的日用化学论文7700字是现在很多人都为之苦恼的问题之一,而论文的撰写也并非易事,必定是需要花费很多心思和汗水的,本论文分类为化学论文,下面是小编为大家整理的几篇日用化学论文7700字范文供大家参考。


  日用化学论文7700字(一):专利技术中日用化学品包封材料的发展论文


  摘要:文章阐述了包封技术在日用化学品中的发展过程、技术特点和具体的产品用途,介绍了包封技术中包封材料的选取、种类与特点,以及企业公司产品及专利中包封技术和材料的现状和发展趋势,最后对包封技术的应用提出了建议。


  关键词:日用化学品;包封材料;专利技术


  包封技术在日化品中的使用主要是对化学成分进行物理隔离,从而起到缓释、助渗透、提高稳定性和降低刺激性的作用。最新的技术发展表明,包封技术已扩展到了洗涤剂的“单位计量”(UnitDoseArticles)制备中,以达到准确、有针对性的洗涤。包封材料的选取是包封技术的关键所在,包封材料的差异会直接导致制备工艺的不同,完全包覆率和包封物粒径也将会产生较大差异,从而影响产品的品质和企业成本。


  1包封技术的发展


  包封技术在日化用品中运用最为广泛的是微胶囊技术。普遍认为微胶囊技术起始于20世纪50年代,60年代后开始大规模进入市场,并随着市场需求的扩增和商品品质要求的提高,其应用和发展也得到进一步提高。近些年的市场需要和产品表现表明,包封技术开始从微观层面的微胶囊式包封向单计量和区块式包封技术发展,尤其在宝洁和联合利华两家日化巨头的产品发展上表现最为明显。


  1.1包封方法


  包封技术整体上可划分为化学法、机械物理法和生物法。


  (1)化学法是最为主要的,也是应用最为广泛的包封技术。利用小分子物质发生聚合反应生成具有一定刚性和特殊性质的薄膜材料,并在聚合成膜过程中对目的物进行包封。模板法和层状自组装法以其包覆效果好、收率高等优点,近年来被广泛应用,并取得了较多较好的成果。


  (2)相变转化形成壳-核结构是一种较为常见的机械物理包封法,利用包封材料由液态向固态的相变转化从而对目的物进行包封。该类方法易操作、成本较低。喷雾干燥法目前已形成产业化,先混合包封目的物和包封材料,再进行雾化,由于表面吉布斯函的差异变化使得包封材料团聚形成囊状结构,目的物也随之被包封。


  (3)生物包封法多利用包封材料的生物特异性,从而制备具有生物识别功能的包封物。由于受制于成本和产量等因素,目前还没有在日化用品行业大规模推广。


  1.2产品用途


  包封技术早期运用在皮肤外用制品中的控制释放技术,它具备各类必要的组分、增加关键组分的稳定性、控制关键组分释放及延长传输等优点。包封技术较早地用于香料的包覆。香料在日化产品中是重要添加剂,洗涤过程中香精的透发性主要是通过挥发性较高的头香和挥发性适中的体香来表现的。但是香料易挥发,使得释香速度过快、香气浓度集中,严重影响产品质量和感观,较早的香料缓释技术多为混合法、物理吸附法。20世纪90年代,宝洁公司较早地采用包封法对香料进行包覆,使香料释香速度减缓、香气更为持久,取得了巨大 。具有一定比表面积且含有大量导电杂质的高价金属在酸性条件下发生电蚀反应,在金属与杂质间形成微电极,由微电极电解而产生大量活性H,可还原高分子量有机物。它兼具氧化还原、絮凝、吸附、催化氧化、电沉积及络合等作用。此法可有效去除废水中的有机污染物,提高废水B/C的值,有利于后续生物法的进行。


  刘发强[13]采用铁碳微电解-芬顿试剂法处理高浓度表面活性剂废水,在铁碳法中考察了Fe/C值、进水pH值、反应时间和气水比对反应效果的影响,结果表明当Fe/C值为2∶1、进水pH值3~4、水力停留时间为60min、气水比为12∶1时,废水中的LAS均值从2619mg/L降至1820mg/L。


  铁碳微电解工艺操作简单,运行流程短且成本较低,处理日化废水可以收到良好效果,拥有广阔的前景。而芬顿试剂氧化法兼具氧化和混凝的作用,可氧化废水中多种难降解有机物,从而提高废水的B/C值,利于后续生物反应的进行。Bautista等[14]采用芬顿试剂氧化法研究了化妆品生产废水有机物的去除,考察了温度、H2O2和Fe2+等的影响,结果表明经混凝沉淀后,在pH=3、Fe2+浓度为200mg/L、H2O2浓度与初始COD之比为理论计量数的2.12倍时,TOC在25℃时降低超过45%,50℃时降低超过60%。


  因芬顿氧化与铁碳微电解反应机理有相似之处,目前将其与铁碳微电解联合去除废水COD的研究较多[15]。陈晓刚等[16]采用芬顿氧化与铁碳微电解结合的方法处理含硝基苯的模拟染料废水,实验结果表明,在室温条件下,单独采用芬顿氧化或铁碳微电解技术时,模拟废水的COD去除率分别为79.07%和50.5%,而二者联合运用后,COD去除率高达97.80%。


  2.2生物法


  在日化废水处理过程中,生物法是较为经济可行的方法,也是目前应用较广泛的方法。它利用微生物的生物降解过程,对污水中的可溶性有机物及部分不溶性有机物进行去除。


  2.2.1好氧生物处理


  好氧生物处理是通过不同形式的曝气,使废水中有足够的溶解氧供好氧微生物通过呼吸作用生长与繁殖,同时降解水中有机物。好氧生物处理主要包含活性污泥法和膜生物法两大类,根据其供氧方式、运转条件及反应器形式的不同,又可分为多种类型。


  (1)序批式活性污泥法(SBR法)SBR法又称间歇式活性污泥法,它是活性污泥法的一种改进,它的原理和污染物去除机制和传统污泥法相同,只是在操作运行上有所改变。SBR是在单一的反应器内,在不同时间段进行各种不同操作,它兼具调节、曝气、沉淀的功能,无污泥回流。它集反应和沉淀两道工序于一体,增强了反应器的功能。SBR法具有很多明显优势,如操作简单灵活,运行费用低,相间分离效果好,脱氮除磷效果好,防止污泥膨胀,抗冲击负荷等。但当进水流量有较大波动时,须对系统进行调节,此时会增大投资。


  夏良树等[17]采用小规模的SBR生物反应器处理日化厂废水,分析了污泥体积指数、容积负荷、污泥负荷等微生物学的特性变化,并讨论了曝气时间、容积负荷、污泥负荷对各指标去除率的影响。表2列出了SBR生物反应器对各项指标的去除情况。


  表2SBR处理水质变化情况


  结果表明,利用SBR工艺降解处理日化厂废水是可行的。当曝气时间为4.5h,污泥负荷为1.2kg/(kg·d)(以MLSS计的COD),容积负荷为2.1~2.3g/(L·d)时,COD、油脂、总磷、表面活性剂、SO2-4等的去除率分别可达92.3%,99.1%,99.3%,99.3%,99.0%和98.9%。


  (2)生物接触氧化法生物接触氧化法是介于传统活性污泥法与曝气生物滤池之间的膜法工艺,其特点是在池内装置填料,池底曝气对废水进行充氧,使池内污水处于流动状态,以保证污水与填料充分接触。在微生物的作用下,污水中的有机物被降解为CO2和H2O。该法去除效率高,周期短,对进水有机负荷的波动适应性强,同时也无污泥膨胀问题,方便运行管理。存在的主要问题是填料间的生物膜有时会出现堵塞,须及时清理。


  2.2.2厌氧生物处理


  相比于好氧生物处理,厌氧生物处理有能耗低、处理负荷高等优点,一般用于高浓度有机废水的处理[18]。在厌氧或缺氧的条件下,大分子有机物无法直接透过细胞壁进入厌氧菌体内,在胞外酶的作用下水解成小分子,再进一步分解成易降解的有机酸及甲烷,同时表面活性剂的发泡物质也被分解。厌氧生物处理可在去除部分COD的同时提高B/C值,利于后续好氧反应的进行。王永谦等[19]利用厌氧生物滤池处理生活污水,再与氧化工艺组合,稳定运行后,厌氧单元COD去除率达37.8%,经接触氧化后和人工湿地联用后,出水COD达39.3mg/L,平均去除率86.2%。


  (1)水解酸化预处理水解酸化法是介于厌氧与好氧处理方法之间的方法,通常它作为好氧处理之前的预处理,可将难降解的生物大分子、非溶解性的有机物转变成易生物降解的小分子有机物和溶解性有机酸等。考虑到后续好氧处理的能耗问题,水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。


  (2)上流式厌氧污泥反应床[20](UASB)UASB被应用于各种废水处理的工程中。其性能稳定、处理效率高,因此能够适应不同浓度与成份的多种有机废水。胡培靖[21]采用高效厌氧池处理日用化工产品企业的生产废水,它是一种类似UASB的反应器,内设新型生物填料与搅拌装置,停留时间为18.8h,COD与LAS的去除率分别达到了90%和95%。


  2.3新型水处理技术


  2.3.1组合工艺技术


  为降低处理成本,增强处理效果,将生物法与混凝气浮等物化技术结合的组合工艺[22-23]是包括日化废水处理在内的水处理的发展方向。在这样的联用技术中,通常气浮等预处理阶段可有效去除废水中的LAS及悬浮颗粒等杂质,提高废水可生化性,同时保证微生物活性,为后续生化反应提供便利。研究表明可将高级氧化技术(AOP)[24]与光催化[25]等技术结合,深度处理经生化法处理后的废水,满足更高水质要求,相对单独氧化或催化处理可降低能耗,节约成本。


  李贞玉等[26]采用水解酸化-SBR-微滤组合工艺处理造纸中段废水。结果表明:当生产废水COD为1100~1500mg/L,pH值为6.8~7.2,组合工艺COD,SS和TOC去除率分别为91.8%,100%和91.4%。


  陈嘉祺[27]采用生物接触氧化工艺结合曝气生物滤池处理洗涤剂废水。生物接触氧化工艺采用MBBR填料,实验得出该组合工艺处理该种废水的最优水力停留时间为接触氧化段20h,曝气生物滤池段1.2h,组合工艺COD和LAS去除率分别为89.8%和96.3%。在连续运行中,组合工艺在较高污染物负荷下有负荷阶段分配的现象出现,有较强的抗冲击负荷和污染物去除能力。


  秦伟杰等[28]在处理木材蒸煮废水时,利用水解酸化池作为MBR膜生物反应的预处理,池中挂有兼性微生物为主的生物膜,生物膜上的水解和产酸微生物,将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物,使得污水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。


  如表3所示,经酸化水解-MBR生化连续运行2个月后,COD平均去除率达98.6%,考察的各项指标均已达到回用水水质标准。结果表明组合工艺对实际木材蒸煮废水具有较好的处理效果。


  表3水解酸化-MBR连续运行时水质变化情况


  2.3.2固定化微生物技术


  固定化微生物技术利用物理和化学方法将游离的细胞定位在限定的空间,使其不悬浮于水中但仍保持生物活性,并可反复利用[29],包括固定化细胞技术、固定化酶技术和固定化藻技术。在处理某些水相污染物[30]时,固定化微生物技术已显示了明显优势,如难降解有机废水、重金属废水、制药废水、印染废水、生活污水等众多领域。


  李端林等[31]运用固定化微生物技术处理印染废水时,用海藻酸钠与活性污泥混合,再用CaCl2交联,将其制成固定化的微生物小球,以NaCl洗净即可使用。当pH值为7,进水浓度为300mg/L,停留时间为16h时,COD和色率的平均去除率分别大于90%和70%。固定化微生物技术在处理时间和废水浓度两方面均优于传统的活性污泥法工艺。


  2.3.3微波技术


  微波是一种具有很强穿透能力的电磁能,且具有深层加热作用。利用它的加热特性用于有机物的去除是20世纪80年代兴起的一项新技术。微波对流经微波场的废水中的吸波物质的物化反应具有很强的催化作用,同时可使固相颗粒迅速沉降,因此可以处理包括日化废水在内的各种工业废水。


  Chih等[32]利用低能度的微波辐射,对污水中吸附在活性炭表面的二甲苯、三氯乙烯等进行解吸并消解,分解率达100%。Hamer等[33]研制了一种微波加热解吸固定床装置,实现了从活性炭高分子和沸石中解吸回收乙醇和有机脂,验证了微波加热解吸回收高纯度有机物的可行性。


  刘宗瑜等[34]以活性炭为催化剂,考察了微波辐射处理酸性印染废水的影响因素,并对比了微波辐射与水浴加热的处理效果。实验结果表明:当微波辐射功率为800W,反应时间为6min时,400mg/L的酸性大红溶液去除率达98.25%。而在76℃水浴条件下,需要5h才能达到相同的去除效果。体现出了微波辐射的高效性能。


  3结语


  日用化学品行业生产废水成分复杂、污染物浓度高、可生化性差,属较难处理的工业废水。目前对于日化废水的处理方法较多,物理化学法中混凝沉淀和气浮是很好的预处理手段,其中混凝沉淀应朝着多功能复合材料的方向发展;对于难降解污染物,铁碳微电解、芬顿试剂、臭氧、光催化等多种高级氧化技术有良好效果。但单纯采用物化法处理成本较高,而生物法占地面积较大,运营管理较为复杂。


  此外,多种新型水处理技术具有明显优势:固定化微生物技术反应迅速,微生物流失少且高效低耗;微波技术可节省能源与空间,简化操作程序;人工湿地技术工艺简单、投资少、能耗低。尽管这些新型处理技术尚未广泛应用于日化废水的处理,但也引起了人们的重视。


  目前,日化废水处理的主要思路为物化法和生物法联用,以增强处理效果,降低处理成本,具体处理方法的选择应根据生产废水自身的特点和实际工程的具体情况,将环境效益、经济效益、社会效益结合起来,利用多种处理方法多级处理。此外,仅有日化废水的末端处理是不够的,应大力提倡清洁生产,从源头上实现日化废水的防治。

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