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表面活性剂增强环境应用

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表面活性剂增强环境应用


在过去的15年中,我们的团队在表面活性剂增强含水层修复(SEAR)方面取得了一系列进展,这通常是实验室和实地皇冠体育研究与经济考虑相结合的结果。早期的皇冠体育研究着眼于表面活性剂增强的增溶作用和动员作用,开发了超增溶和梯度系统,实现了更高的去除效率,从而提高了系统的经济性,同时避免了油相密度大于水相的垂直运移问题。系统经济也推动了表面活性剂回收和再利用分离工艺的开发/适应,这对于多孔隙体积(3 ~ 5孔隙体积)表面活性剂冲洗尤为重要。最近,低表面活性剂浓度体系(< 1wt %)被开发出来,以降低表面活性剂的购买成本和回收/再利用表面活性剂的操作费用。要讨论的最新发展是SEAR与抛光技术(如原位化学氧化(ISCO))的集成。这种综合方法的动机是现场观察,即使大量污染物的去除(bbb85 - 95%)可以将地下水浓度降低一到两个数量级,但修复后的浓度仍然可以超过场地关闭的目标。通过将SEAR与ISCO等积极的抛光步骤相结合,可以进一步降低地下水浓度,及时达到关闭目标。

IASR成员已经开发了几种新的膜分离方法,包括在被污染的水流中添加表面活性剂和其他水溶性胶体。这些胶体增强超滤工艺可用于去除水中的有机和金属杂质。在胶束增强超滤(MEUF)中,在水中加入表面活性剂;它自发地形成称为胶束的聚集体,含有大约100个表面活性剂分子。这些物质能有效地溶解或结合污染物,使大多数杂质与胶束结合。当溶液通过孔径小到足以阻挡胶束通过的超过滤器时,所产生的渗透液中含有的污染物浓度大大降低。被膜拒绝的溶液(保留物)含有高浓度的有机物和金属,有利于这些物质的回收和处理。在MEUF方法的变体中,使用其他胶体(包括聚电解质和水溶性聚合物和表面活性剂的混合物)来去除离子和分子污染物。通过使用对特定离子有选择性的配体,有可能去除个别危险的有毒物质,同时允许无害的物质自由地进入渗透物。一个样本项目是估计从受污染的地下水中去除99%三氯乙烯的MEUF级的数量。最近,使用胶体的超滤已被应用于去除饮用水中低于10 ppb的砷。

车轮上的MEUF
泵和控制齿条

开发有效的塑料脱墨方法对制造商和消费者都有巨大的经济和环境效益。国际会计准则皇冠体育研究所的皇冠体育研究人员已经对塑料薄膜的脱墨有了基本的了解。IASR的皇冠体育研究人员皇冠体育研究了许多用于脱墨塑料的表面活性剂,并分析了再挤出材料的性能,以评估其重复使用的价值。抑制所有塑料广泛再利用的最重要因素是再挤出后塑料中存在印刷油墨。塑料包装的脱墨基本上是一个洗涤过程:通过化学机制将油墨从塑料包装薄膜上剥离,通过机械作用将分离的土壤从基质上分离出来,并在洗涤槽中分散土壤。IASR使用一家主要制造商提供的商业塑料包装薄膜测试了各种表面活性剂系统的脱墨潜力。将具有代表性的1英寸见方的印刷膜样品浸泡在有和不含磨料瓷珠的溶液中。样品管被搅动。然后用去离子水冲洗塑料样品并风干。清晰和印刷的塑料薄膜样品被切碎,再用Killion挤出机挤压成颗粒或薄膜。再挤出的透明膜颗粒呈米黄色,而再挤出的印刷膜颗粒呈红棕色。实验结果是脱墨塑料和透明塑料之间的总色差作为pH值的函数,将其与不同pH值下仅用水的实验结果进行比较。这些IASR实验清楚地表明,阳离子表面活性剂去除塑料薄膜上印刷油墨的效果最好,阴离子表面活性剂去除效果最差。