低过氧化钙量的具体概念

抗氧剂_百度百科
抗氧剂是一类化学物质,当其在体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,又被称为“”。
对工程塑料加工来说,抗氧剂可以防止某些聚合物(如ABS等)加工过程中的热氧化降解,使其成型加工能顺利进行。抗氧剂的添加量—般只有0.1-0.5份。
理想抗氧剂应具备以下条件:①应具有高的抗氧化能力:②与树脂的相容性好,不析出;③加工性能良好.在高聚物的加工温度下不挥发、不分解;④耐抽出性好,不溶于水和油中;⑤本身颜色最好为无色或浅色.以不污染制品;⑥无毒或低毒;⑦价格低廉。
事实上,任何一种抗氧剂都不能完全满足这些条件,因此,实际使用中常根据工程塑料的种类、用途和加工方法,利用各种助剂之长,配合使用,以生产协同效应。[1]
广义上说,多数弱还原剂都是抗氧化剂,只是根据不同的工业用途选取合适的。有较高化学、物理稳定性的,或是低毒性的弱还原剂,都可以巧妙的运用于配方中作为抗氧化剂。例如:柠檬酸是有弱还原性的有机酸,我们可以将其运用于饮料配方中起着抗氧化剂的作用;食品摆放时间长了容易氧化变质,可以加入少量抗氧剂来延长它们的储存时间;塑料、合成纤维和橡胶等高分子材料容易发生热氧降解反应,加入抗氧剂可以保持高分子材料的优良性能,延长使用寿命……
有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应,在热、光或氧的作用下,的化学键发生断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应,也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应,导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基,或者促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物,称为主抗氧剂;能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的有机化合物,称为辅助抗氧剂。
1、芳香胺类抗氧剂
芳香胺类抗氧剂,又称为橡胶防老剂,是生产数量最多的一类,这类抗氧剂价格低廉,抗氧效果显著,但由于使制品变色,限制了它们在浅色和白色制品方面的应用,主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。重要的芳香有:、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或,可用在、丁苯橡胶 、氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。
2、受阻酚类抗氧剂
受阻酚类抗氧剂是一些具有的类化合物,它们的抗热氧化效果显著,不会污染制品,发展很快。这类抗氧剂的品种很多,重要的产品有:2,6-三级丁基-4-甲基、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕酯等。这类抗氧剂主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。(右图为受阻酚类抗氧剂的结构)
3、辅助抗氧剂
硫代二丙酸双酯是一类辅助抗氧剂,常与受阻酚类抗氧剂并用,效果显著,如:硫代二丙酸双酯,常与受阻酚类抗氧剂并用,效果显著,主要产品有:双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯。
亚磷酸酯也是辅助抗氧剂 ,主要产品有:三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯等。
1、使用断链式抗氧剂的聚合物的稳定性
对抗氧剂干预链反应活性种反映机理,即段链式施主机理(CB-D)和段链式受体机理(CB-A)
CB-D机理的典型是过氧化只有基团与抑制剂如酚类,其次是芳香胺类之间的反应。从抑制剂AH中生出来的只有基可以按反应式(1-43)那样消灭一个基团PO2。
2、使用预抗氧剂的高聚合物的稳定性
预防性或助抗氧剂可分解氢过氧化物,而不形成自由基中间产物,因此,它们可防止由氢过氧化物分解为自由基是所导致的链的支化。
3、抗氧剂之间的协同作用
一个十分有名的例子就是双肉桂酰基硫代双丙酸脂(DLTDP)或是双硬脂酰基硫代双丙酸脂(DSTDP)与有空间位阻的酚类,在某些高聚物热稳定性方面的应用。另一个有关协同作用的很重要的例子,是在提高聚烯类的熔体稳定性时,见有空间位阻的酚类与亚磷酸脂复合作用。
1、抗氧剂的研究方向已转向开发高效多能的产品和反应型抗氧剂。中国大陆市场上有国内生产的,也有进口的,国产的气味比较大,保存不好保存。进口产地有美国、比利时、德国、西班牙的。其中德国产的最多人使用,因为德国产的抗氧剂包装和质量都比较适合实际生产使用。德国产的,一般叫做。其中发明的抗氧剂BHT广泛用于工业用途,以下为其详细用途。必须强调的是,不推荐氧化防止剂。
1、抗氧剂BHT,能抑制或延缓塑料或橡胶的而延长使用寿命。
2、抗氧剂BHT能防止润滑油、燃料油的酸值或粘度的上升。
3、抗氧剂BHT又是(丁苯、、聚氨酯、顺丁等)、、聚氯乙烯的稳定剂,抗氧剂BHT是橡胶中常用的酚类,抗氧剂BHT对天然橡胶,顺丁,丁苯,丁基,异戊,丁腈,乙丙等合成橡胶,丙烯酸脂及乳胶制品的热氧老化有防护作用,抗氧剂BHT更能抑制铜害,与抗及蜡并用可防气候的各种因素对的损害本品在橡胶中易分散,抗氧剂BHT可直接混入橡胶或作为分散体加入胶乳中,可用于制造轮胎的侧壁,白色,艳色和透明色的各种橡胶及乳制品以及日用,医疗卫生,胶布,胶鞋和食用品橡胶制品,抗氧剂BHT还可作为合成橡胶后处理和贮存的稳定剂。
4、抗氧剂BHT的溶解度为:乙醇25%(20 ),豆油30%(25 ),棉籽油20%(25 ),猪油40%(40 )。
5、抗氧剂BHT作为食品添加剂能延迟食物的酸败。抗氧剂BHT用于动植物油脂以及含动植物油脂的食品中。此外,抗氧剂BHT还可应用于油墨、粘合剂、皮革、铸造、印染、涂料和电子工业中。
6、抗氧剂BHT也是化妆品、医药等的稳定剂。 抗氧剂BHT的添 加 量: 0.01%-2% .
7、抗氧剂BHT是各种石油产品的优良抗氧添加剂,抗氧剂BHT其工作温度在100度时,抗氧效果最佳。抗氧剂BHT广泛应用于透平油、变压器油、液压油、导热油、刹车油,锭子油及精密机械油、的抗氧防胶剂。抗氧剂BHT可直接或调成母液加入制品中。以提高产品的抗氧性能,延长其使用寿命。抗氧剂BHT与长链碱性ZDDP,TCP金属减活防锈剂复合使用,可调制抗磨液压油等产品。用量一般为0.1-1%。
(一)抗氧化剂的选用
不同的抗氧化剂在同一种油中的抗氧化效果不一样,抗氧化效果以发挥不同抗氧化剂的协同作用和使用增效剂为最好。
另外,抗氧化剂在不同的油中也显示出不同的抗氧化效果。TBHQ的效果在植物油中明显优于其它几种抗氧化剂。
油炸食品,像马铃薯片、坚果或炸面圈,通常是在植物油或氢化起酥油中加工的。BHA在油炸过程中显示最佳的耐加工性质,而PG、TBHQ和BHT在油炸过程中可能被水蒸气蒸馏或分解,因此它们的耐加工性质不如BHA。
(二)使用事项
(1)添加时机
从抗氧化剂的作用机理可以看出,抗氧化剂只能阻碍脂质氧化,
延缓食品开始败坏的时间,而不能改变已经变坏的后果,因此抗氧化剂要尽早加入。已有报道指出,在过程中加入抗氧化剂(BHA和BHT)更为有效。
植物油真空脱臭是油脂加工工艺中的最后一个步骤,由于酚类抗氧化剂在油脂脱臭的条件下是挥发的,因此必须在冷循环条件下将它们加入,或者在脱臭脂肪被泵送至贮桶后加入抗氧化剂。
油炸食品通常能吸收大量的脂肪,因此,必须不断地将新鲜脂肪加入油炸锅,与此同时,新鲜的抗氧化剂也被引入,以取代因水蒸气蒸馏而造成的损失。常在炸油中加入10mg/kg以下的甲基聚硅氧烷(Methy1 polysi1oxane),虽然它不是抗氧化剂,对终产品的稳定性没有直接的影响,然而它能在油的表面形成一个不溶解的膜,防止油脂暴露在空气中,从而在油炸过程中保护了热的油脂。
(2)适当的使用量
和不同,添加抗氧化剂的量和抗氧化效果并不总是正相关,当超过一定浓度后,不但不再增强抗氧化作用,反而具有促进氧化的效果。例如,生育酚在较低的浓度,即相当于它在粗植物油中的浓度,就能产生很高的效力,但在某些条件下,有具有助氧化作用,如当α -生育酚(TH2)浓较高时,根据下列反应形成自由基产生助氧化作用:
ROOH TH2 ==== RO· TH· H2O
(3)抗氧化剂的协同作用
凡两种或两种以上抗氧化剂混合使用,其抗氧化效果往往大于单一使用之和。这种现象称为抗氧化剂的协同作用。一般认为,这是由于不同抗氧化剂可以分别在不同的阶段终止油脂氧化的链锁反应。另一种协同作用即主抗氧化剂同其他抗氧化剂和金属离子螯合剂复合使用,例如抗坏血酸可以作为主抗氧化剂再生剂(电于给予体)、氧的清除剂、、其氧化褐变产物也具有抗氧化活性。上述两种协同作用已被实践证明,并在油脂抗氧化中普遍采用。
(4)溶解与分散
抗氧化剂在油中的溶解性影响抗氧化效果,如水溶性的抗坏血酸可以用其棕榈酸酯的形式用于油脂的抗氧化。油溶性抗氧化剂常使用溶剂载体将它们并入油脂或含脂食品,这些溶剂是或丙二醇与甘油一油酸酯的混合物。抗氧化剂加入到纯油中,可将它以浓溶液的形式在搅拌条件下直接加入(60℃),并必须在排除氧的条件下搅拌一段时间,就能保证抗氧化剂体系能均匀地分
散至整个油脂中。
谷物、脱水马铃薯和蛋糕粉属低脂食品,将抗氧化剂加入这些食品原料是一个更为复杂的问题,因为抗氧化剂难以与脂肪相充分地接触。处理谷物时,一般将高浓度的BHA或BHT加入包装的蜡质内衬。由于这些抗氧化剂甚至在室温下仍是轻微挥发的,因此它们从蜡质内衬逐渐扩散进入产品。虽然谷物中的脂肪含量一般是很低的,但是它是高度不饱和的,尤其是在燕麦片中,因此有必要防止此类脂肪的氧化。有时将抗氧化剂直接加入谷物或马铃薯泥,随后煎烤,于是能有足够的抗氧化剂迁移至脂肪相,产生充分的稳定效果。将含有抗氧化剂的乳状液直接喷洒在谷物的表面后立即包装,这样的处理方法也取得一些效果。将抗氧剂(通常是BHA+柠檬酸)用盐分散,然后加入绞碎的肉(新鲜或干燥)中,有利于其在肉中的分散。
(5)金属助氧化剂和抗氧化剂的增效剂
过渡元素金属,特别是那些具有合适的的三价或多价的过渡金属(Co、Cu、Fe、Mn、Ni)具有很强的促进脂肪氧化的作用被称为助氧化剂。所以必须尽量避免这些离子的混入,然而由于土壤中存在或加工容器的污染等原因,食品中常含有这些离子。
通常在植物油中添加抗氧化剂时,同时添加某些酸性物质,可显著提高抗氧化效果,这些酸性物质叫做抗氧化剂的增效剂。如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等,一般认为是这些酸性物质可以和促进氧化的微量金属离子生成螯合物,从而起到钝化金属离子的作用。
(6)避免光、热、氧的影响
使用抗氧化剂的同时还要注意存在的一些促进脂肪氧化的因素,如光尤其是紫外线,极易引起脂肪的氧化,可采用避光的包装材料,如铝复合塑料包装袋来保存含脂食品。
加工和贮藏中的高温一方面促进食品中脂肪的氧化。另一方面加大抗氧化剂的挥发,例如BHT在大豆油中经加热至170℃,90分钟,就完全分解或挥发。
大量氧气的存在会加速氧化的进行,实际上只要暴露于空气中,油脂就会自动氧化。避免与氧气接触极为重要,尤其对于具有很大比表面的含油粉末状食品。一般可以采用充氮包装或真空密封包装等措施,也可采用吸氧剂或称脱氧剂,否则任凭食品与氧气直接接触,即使大量添加抗氧化剂也难以达到预期效果。
1、抗氧剂1010。白色流动性粉末,熔点120~125℃,毒性较低,是一种较好的抗氧剂。他在聚丙烯树脂中应用较多,是一种热稳定性高、非常适合于高温条件下使用的助剂,能延长制品的使用寿命,另外,也可以用于其它大多数树脂。一般加入量不大于0.5%
2、抗氧剂1076。白色或微黄结晶粉末,熔点为50~55℃,无毒,不溶于水,可溶于苯、丙酮、乙烷和酯类等溶剂。可作为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、ABS和丙烯酸等树脂的抗氧剂。具有抗氧性好、挥发性小、耐洗涤等特性。一般用量不大于0.5%;可用作食品包装材料成型用助剂。
3、抗氧剂CA。白色结晶粉末,熔点180~188℃,毒性低,溶于丙酮、乙醇、甲苯和醋酸乙酯。适合于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS和聚酰胺树脂中的抗氧助剂,并可用于与同接触的电线、电缆。一般用量不超过0.5%
4、抗氧剂164。白色或浅黄色结晶粉末或片状物。熔点在70℃,沸点在260℃左右、无毒。用于多种树脂中,用途广泛。更适合用于食品包装成型用料(聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS、聚酯和聚苯乙烯)树脂中,一般用量为0.01%~0.5%
5、抗氧剂DNP。浅灰色粉末,熔点230℃左右,易溶于苯胺和硝基苯中,不溶于水。适合于聚乙烯、聚丙烯。抗冲击聚苯乙烯和ABS树脂,除具有抗氧效能外,还有较好的热稳定作用和抑制铜、檬金属的影响。一般用量应不超过2%
6、抗氧剂DLTP。白色结晶粉末,熔点在40℃左右,毒性低,不溶于水,能溶于苯、四氯化碳、丙酮。用于聚乙烯、聚丙烯、ABS和聚氯乙烯树脂的辅助抗氧剂,可改变制品的耐热性和抗氧性。一般用量为0.05%~1.5%
7、抗氧剂TNP。浅黄色粘稠液体,凝固点低于-5℃沸点大于105℃,无味,无毒,不溶于水,溶于丙酮、乙醇,。苯和四氯化碳。适合于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、抗冲击聚苯乙烯和ABS、聚酯等树脂,高温中抗氧化性能高,使用量不超过1.5%。
8、抗氧剂TPP。浅黄色透明液体,凝固点19~24℃,沸点220℃,溶于醇、苯、丙酮。适合于聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和ABS树脂的辅助抗氧剂,使用量应不超过3%。
9、抗氧剂MB。淡黄色粉末,熔点大于285℃,溶于乙醇、丙酮、醋酸乙酯,不溶于水和苯,适合于聚乙烯、聚酰胺和聚丙烯树脂的抗氧剂;本品不污染,不着色,可用于白色或艳色制品。用量不超过0.5%。
10、抗氧剂264。外观为白色结晶体。熔点69-71℃;相对密度1.048(20/4℃);折光率1.4859(75℃)。常温下在下列溶剂中的溶解度;甲醇25%;乙醇26%;异丙醇30%;丙酮40%;石油醚50%;苯40%;不溶于水、甘油、丙二醇。无臭、无味,具有良好的热稳定性。作通用型酚类抗氧剂。广泛用于高分子材料、石油制品和食品加工工业中。
评估塑料热氧化稳定性的方法很多。人们喜欢用的有多种热分析技术,如差热分析(DTA)、(DSC)、热重分析法(TG)及热机械分析法(TMA)。这些方法有一个很大的好处那就是可以在很短的时间内获得数据。
相对高温但通常低于聚合物熔点下在烘箱中加速老化(使用循环空气或有时也用纯氧气)是应用最广泛的测试方法之一(如DIN53383第一部分,ISO77-1983)。测试标准包括光谱数据,如红外光谱基(DIN53383第二部分)或基浓度数据,比色法测定腿色及力学性能,如冲击强度、当拉和拉伸强度。有些聚合物如聚碳酸脂、聚胺类老化导致的分子尺度的变化,可以很容易通过测量溶液粘度检测到(DIN 53727,ISO 307-1977,ASTM D)。实践中,热重分析法在用于聚缩醛失重测定时受到限制。
抗氧剂比表面积研究是非常重要的,抗氧剂的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内有很多仪器只能做直接对比法的检测,如今国内也被淘汰了。当下国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T )-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。
随着世界范围内合成材料,尤其是通用型塑料的产量快速增加,促进和刺激了全球抗氧化剂产能的迅速增长,塑料抗氧剂的生产能力由1995年的13万t上升到2003年的24万t以上,年均增长率保持在8%左右,高于某些传统塑料助剂品种增长率。
全球主要抗氧剂的生产公司有:
该公司是世界上受阻酚抗氧剂研制开发最早的公司之一,也是目前世界上最大的抗氧化剂生产商,在世界各大洲均建有独资或合资的抗氧剂生产厂,各类抗氧剂生产能力约9万t/a,2002年产量约为8万t,占全球抗氧剂市场的50%左右。
美国大湖公司
美国大湖公司原来主要生产阻燃剂,从20世纪90年代开始大力发展抗氧剂业务,1992年收购了意大利埃尼公司的抗氧剂生产厂,1996年又进军亚洲,在韩国建立合资企业,2000年与沙特阿拉伯的A.H.Al.Zamil公司合资,生产抗氧剂,以满足中东地区需求。大湖公司来在全球范围内向汽巴精化的垄断地位发起挑战,能力与产量快速增加,生产能力约为3.8万t/a,2002年产量超过3万t。
亚洲地区是世界塑料生产与消费增长最快的地区,年均增长率高达两位数,自然抗氧剂生产发展与需求也快速增加。生产厂家主要集中在中国、韩国、中国台湾与日本。中国台湾的妙春公司建有7000t/a装置,加上其他小厂,生产能力约为1万t/a;中国大陆生产能力约为3.7万t/a;韩国生产能力约为1万t/a;日本生产能力约为7000t/a;亚洲地区生产能力约为6.7万t/a,2002年产量约4.3万t左右。
北美、西欧和亚洲地区是全球抗氧剂主要生产和消费地区
2002年,北美、西欧、日本三地区消费抗氧化剂约为12.3万t,其中主抗氧剂约占55%,辅助抗氧剂45%。主抗氧剂中受阻酚类为主,尤其以抗氧剂等高效型产品为重点,值得注意的是含氮杂环多酚类高熔点抗氧化剂品种消费量呈现快速增长势头。辅助型抗氧剂以亚磷酸酯、硫代酯类为主。
世界石化界正经历一个整合期,很多世界级的石化企业为了提高自身竞争力,使资源配置更有效率、更符合规模经济原则,进行规模巨大的并购,并购的结果导致合成树脂集中到少数大型石化巨头手中,对塑料抗氧剂工业的影响是,这些企业可能会倾向于简化供应渠道,只与少数助剂企业打交道,节省采购费用,由于采购量巨大,可能会压低采购价格,从而进一步降低生产成本。由于上述因素影响,世界塑料抗氧剂生产商也采用相应措施,并逐渐在开发、生产和销售实施,一是通过并购、收购、转卖、产品结构调整等多种方式,扩大规模,保持或扩展技术与市场优势或确立在某一领域内的霸主地位,由于各种并购行为连续不断进行,许多企业采取海外扩张,将局部或地区性供应转化为全球供应如世界最大的塑料抗氧剂生产商汽巴公司先后在北美、印度、中国、日本建设新生产装置;美国大湖公司在沙特阿拉伯建设抗氧剂装置,以满足中东地区的需求;2003年法国Elioken化学公司在中国宁波建设系列抗氧剂生产装置,计划2004年第三季度建成投产。二是主要塑料抗氧剂生产商为了提高竞争力,对市场信息、技术动向、推广应用、售后服务予以高度重视,并加大力度,通过各种渠道扑捉市场各种信息,与用户建立紧密关系,了解用户对助剂的需求,寻找新课题,开发新产品,由于市场竞争激烈的所使,新产品开发至商品化产品时间明显缩短,如汽巴公司塑料添加剂开发为例,1999年推出6个新产品及产品系列,2000年推出了8个新产品及产品系列,而2001年推出11个新产品及产品系列,其中有多个抗氧剂品种;年汽巴推出数十个塑料助剂新品种,其中以光稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂为主。
书 名: 抗氧剂
作 者:胡行俊
出版时间: 2009年10月
开本: 16开
定价: 22.00 元
《抗氧剂》共分七章,主要阐述了抗氧剂的分子结构、抗氧化机理、品种、评估技术、应用技术与应用实例,并阐述了抗氧剂对聚合物材料的稳定化作用。《抗氧剂》适合加工石的技术人员和塑料稳定剂生产企业的技术人员使用。
第1章 概述
1.1与稳定化
1.2 (热)氧、臭氧降解(老化)与稳定化
1.3 抗氧剂行业、市场与技术经济状况
第2章 聚合物(热)氧、臭氧降解论述
2.1 单线态氧
2.2 聚合物(热)氧、臭氧降解反应
2.3 金属离子加速氧化降解反应
第3章 抗氧剂抑制(延缓)聚合物氧化反应的作用机理
3.1 抗氧剂概述
3.2 抗氧剂、金属离子钝化剂的结构活性与抗氧化机理
3.3 稳定剂的协同作用
第4章 抗氧剂的化学物理性能与其稳定性能的评估技术
4.1 抗氧剂应具备的化学物理性能
4.2 抗氧剂品质的评估技术
4.3 抗氧剂效能的评估技术
第5章 抗氧剂类别、生产简述与应用举例
5.1 受阻酚类
5.2 芳胺类
5.3 应用实例
第6章 聚合物的热稳定化
6.1 通用聚合物材料加工过程熔体的稳定化
6.2 通用聚合物材料在热氧环境中的稳定化
6.3 添加的聚合物材料的热稳定化
6.4 聚合物材料在特殊环境中的热稳定化
6.5 工程用橡胶塑料材料的热稳定化
第7章 聚合物材料的气候老化与(稳定性)
7.1 聚合物材料的气候老化
7.2 大气环境因素影响聚合物材料的老化
7.3 合成材料在我国大气环境中(含户内外)的耐候性及规律性研究
7.4 聚合物制品的耐候性(稳定性)
.抗氧剂. [引用日期]活力氧_百度百科
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活力氧是一种罐装便携式的新鲜,具有含氧量高、体积小、携带方便、使用方便的特点,是一种新型的绿色保健用品。适用于:体育运动、脑力透支、工作高压、休闲旅游等领域,具有迅速缓解疲劳、提神醒脑、提高工作学习效率等功效
在人体缺氧或将要出现缺氧的时候,通过给氧以增加吸入气体的氧浓度,提高动脉血氧含量,改善组织供氧状况,统称氧气疗法。一般来说,用于纠正病理性,作为疾病辅助治疗手段的,称为;其中用于危重病人和意外事故受害者的,称为输氧急救;用于补充繁重脑力劳动者、老年人、孕妇和慢性病康复期病人的生理性缺氧,以及补充各种环境性缺氧,作为预防缺氧的,称为氧保健。同其他医疗方法和保健方法相比,氧疗和氧保健属于积极的、直接的、快速的、安全的手段。
直接提高动脉血氧含量,而不是作用于机体某个部分间接改善缺氧;只是在增加机体有生以来一直不断摄入的氧气,没有对于机体陌生的、需要适应的、需要解析的物质;因而只是改善而不是改变机体的自然生理状态和生物化学环境;低流量氧疗和氧保健,无需专门指导,效果快速而肯定,有益而无害。
氧疗和氧保健是利用补给氧气改善人体的生理、
生化内环境,促进代谢过程的良性循环,以达到治疗疾病、缓解症状、促进康复和预防病变、增进健康的目的。
临床实践证明,以其独特的治疗机理,对临床各科的急性、慢性缺血缺氧性病症和因缺氧引起的继发性疾病,能够起到有效的治疗作用。适当吸氧,还有改善微循环状况,减轻为保持一定肺泡气体氧分压所必需的呼吸系统负荷量,减轻为保持一定的动脉血氧分压所必需的心肌负荷量等效果。因而在临床医学、预防医学、急救医学、老年医学、康复和等方面,氧疗和氧保健都有不可替代的重要作用和广阔的发展前景。
传统的补氧的方式有两种,一种是到医院补氧,一种是在家利用重复制氧达到补氧的目的。采访中,消费者普遍对第一种补氧方式较为排斥,认为不仅麻烦而且昂贵。在一家三甲医院心内科就诊的张凤英老人表示,没病专门跑到医院补氧不太现实,而且一般医院一袋氧必须吸完,价格80-200元不等,真到得了病需要吸氧治疗的时候,补氧也基本不是主要治疗手段,而是作为辅助治疗方式进行,所以如果是一些慢性病患者最好还是能在家随时补氧,防患以未然更重要。一般医用氧的浓度相对较低,在65%-85%左右。
作为独立销售的氧产品——制氧机,消费者并不陌生,但该产品由于主要遵循重复使用的原理,操作相对要求专业,而制一次氧的时间也在10分钟左右,不仅浪费时间,对需要吸氧者来说,很难长期坚持。采访中,小王就表示曾给母亲买过一台制氧机,但时间一长,没人清洗,也对氧浓度和纯净度有影响,“现在老妈都基本记不起来吸了,说搬动一次太麻烦。”
1、脑力透支:学生学习紧张或考试时(特别是中考、高考前)使用,可防止头晕呕吐、气喘胸闷、精神倦怠、使头脑清醒、注意力集中、思维敏捷、提高记性力。
2、工作高压:白领人士长时间处于工作高压下时,经常使用可缓解神经紧张、心情烦闷之状况,保持旺盛精力。
3、体育运动:用于体育锻炼或比赛时,消除呼吸急促、气喘胸闷、恢复体力。
4、长久开车:长久开车吸保健氧气,令您疲劳顿除、精神焕发、确保行车安全。
5、空气污浊:大气污染严重或会议室、办公室、居室等场所空气阻滞、流通不畅、空气不佳时,经常定期吸用氧气,可清洁呼吸道、置换肺部之有害气体,使精力更充沛。
6、休闲旅游:在卡拉OK、迪斯高舞厅、网吧、酒吧、桑拿中心等各种娱乐休闲场所使用,随时随地享受新鲜空气;亦可用于烟酒过度后清醒神志,具解酒之功效,也可在旅游过程中补充体内氧气含量,解除疲劳状态,清醒头脑。活性污泥_百度百科
活性污泥(activesludge)是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称,1912年由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现,活性污泥可分为好氧活性污泥和颗粒活性污泥,活性污泥主要用来处理污废水。活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机污水的一类好氧处理方法。
活性污泥是一种好氧生物处理方法,活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现的。他们对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)对这一现象进行了研究。
曝气试验是在瓶中进行的,每天试验结束时把瓶子倒空,第二天重新开始,他们偶然发现,由于瓶子清洗不完善,瓶壁附着污泥时,处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性,他们把它称为活性污泥。
随后,他们在每天结束试验前,把曝气后的污水静止沉淀,只倒上层净化清水,留下瓶底的污泥,供第二天使用,这样大大缩短了污水处理的时间。
1916年,应用这个试验的工艺建成的第一个活性污泥法。在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥,可以见到大量的细菌,还有真菌,原生动物和后生动物,它们组成了一个特有的。正是这些微生物(主要是细菌)以中的有机物为食料,进行代谢和繁殖,才降低了污水中有机物的含量。
活性污泥中复杂的微生物与中的有机营养物形成了复杂的食物链。最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌,细菌特别是球状细菌起着最关键的作用,优良运转的活性污泥,是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好,随着活性污泥的正常运行,细菌大量繁殖,开始生长,是细菌一次捕食者。活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型的、种虫占优势;后生动物是细菌的二次捕食者,如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现,所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。其性能指标包括:混合液悬浮固体 (MLSS),污泥沉降比(SV),污泥指数[污泥体积指数(SVI),污泥密度指数(SDI)]。
微生物群体主要包括细菌,原生动物和藻类等.其中,细菌和原生动物是主要的二大类.活性污泥的性能指标包括:(MLSS),(SV),[(SVI),污泥密度指数(SDI)。
混合液悬浮固体浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS),又称为混合液污泥浓度,表示在单位容积混合液内所含的活性污泥固体的总重量,即 MLSS=Ma+Me+Mi+Mii
Ma--具有代谢功能活性的微生物群体;
Me--微生物(主要是细菌)内源代谢、自身氧化的残留物;
Mi --由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质;
Mii--由污水挟入的无机物质。
表示单位为mg/L混合液,或g/L混合液,g/m3混合液,kg/m3混合液。
浓度(mixed liquor volatile suspended solids,MLVSS),表示混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度,即
MLVSS=Ma+Me+Mi
MLVSS与MLSS的比值以f表示,即
f=MLVSS/MLSS
在一般情况下,f值比较固定,对,f值为0.75左右。以生活污水为主体的城市污水也同此值。
以上两项指标都不能精确地表示活性污泥微生物量,而表示的是活性污泥的相对值。但因为其测定简便易行,广泛应用于活性污泥处理系统的设计、运行。
污泥沉降比(settling velocity,SV),又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率,以%表示。
污泥容积指数(sludge volume index,SVI),简称污泥指数,其物理意义是在曝气池出口处的混合液,在经过30min静沉后,每g干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积,以mL计。
污泥容积指数的计算式为:
SVI= 混合液(1L)30min静沉形成的活性污泥容积(mL)/混合液(1L)中悬浮固体干重(g)
=(SV(mL/L))/(MLSS(g/L))
SVI的表示单位为mL/g,习惯上只称数字,而把单位略去。
(以上引自《排水工程(第四版)》.)
能够影响微生物生理活动的因素比较多
,其中主要有:、温度、PH值、以及等。
影响活性污泥性能的环境因素:
溶解氧——溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜(2—4mg/L)。水温——维持在15~25℃,低于5℃微生物生长缓慢。营养料——细菌的化学组成为C5H7O2N,霉菌为C10H17O6原生动物为C7H14O3N,所以在培养微生物时,可按的主要成分比例供给营养。微生物赖以生活的主要外界营养为碳和氮,此外,还需要微量的钾,镁,铁,维生素等。
碳源--异养菌利用有机碳源,自养菌利用无机碳源。--(NH3及NH4+)和(尿素,氨基酸,蛋白质等)。
一般比例关系:BOD:N:P=100:5:1
:BOD5=500——1000mg/l
微生物的组成主要有六种:
由外到内水解细菌、发酵细菌、和乙酸菌、、、厌氧原生动物其中产甲烷丝菌是厌氧活性污泥的中心骨架。
参与的微生物,
在其生命活动过程中,需要不断从周围环境的污水中吸取其所必须的营养物质,包括:碳源、氮源、无机盐类以及某些生长素等。待处理的污水中必须充分含有这些物质。
碳是构成微生物细胞的重要物质,参与活性污泥处理的微生物对碳源需求量较大,一般以BOD5计,不应低于100mg/L。生活污水碳源比较充足,对于一些碳源不足的则应补充碳源,如生活污水或是淀粉等。
氮是组成微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素,氮源可来自N2、NH3、NO3等无机氮化合物,也可以来自蛋白质胨(音dong)以及氨基酸等。生活污水中氮源充足,不需要另行投加;工业废水则应考虑含氮是否充足,必要时可投加尿素、硫酸铵等。
磷是合成核蛋白、卵磷脂以及其他磷化合物的重要元素,在和物质转化中起重要作用。、辅酶II、磷酸腺苷等都含有磷。微生物主要从化合物中获取磷。磷源不足将影响酶的活性,从而使微生物的生理功能受到影响。
一般(碳源、氮源、磷源)比例关系为BOD:N:P=100:5:1
硫是合成细胞蛋白质不可缺少的元素,辅酶A也含有硫。
钠在微生物细胞中调节细胞和污水之间渗透压所必需的。
钾是多种酶的激化剂,具有促进蛋白质和糖的合成作用,还能控制细胞质的胶态和细胞质膜的渗透性。
钙具有降低细胞质的透性,调节酸碱度以及中和其他阳离子所造成的危害。
镁在细胞质合成及糖的分解中起着活化作用,参与菌绿素的合成。
铁是和过氧化氢结构的一部分,在氧的活化过程中,起着重要的催化作用。
参与污水活性污泥处理的是以好氧菌为主体的微生物种群。根据运行经验数据,曝气池中溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜(以出口处为准)。局部区域有机污染物浓度高、耗氧速率高,溶解氧浓度不易保持2mg/L,可以有所降低,但不宜低于1mg/L。
微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关,只有在适宜的酸碱度条件下,微生物才能进行正常的生理活动。参与的微生物,一般最佳的pH值范围,介于6.5~8.5之间。
温度作用非常重要。参与活性污泥处理的微生物,多属嗜温菌,其适宜温度在10~45摄氏度,为安全计,一般将活性污泥处理的温度控制在15~35摄氏度,低于5摄氏度微生物生长缓慢。
“有毒物质”是指对微生物生理活动具有抑制作用的某些无机质及有机质,主要有重金属离子(如锌,铜,镍,铅,铬等)和一些非金属化合物(如,,氰化物,硫化物等)。 有毒物质对微生物毒害作用,有一个量的概念,只有在有毒物质在环境中达到某一浓度时,毒害和抑制作用才显现出来。污水中的各种有毒物质只要低于这一浓度,微生物的生理功能不受影响。有毒物质的作用还与pH值、水温、溶解氧、有无其他有毒物质及微生物的数量以及是否经过驯化等因素有关。
废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理,厌氧活性污泥的性质和组成如下:由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。呈灰色至黑色,有生物、和,有一定的沉降性能;颗粒厌氧活性污泥的直径在0.5mm以上。
池是由微生物组成的活性污泥与污水中有机污染物物质充分混合接触,并进而降解吸收并分解的场所,它是活性污泥工艺的核心。的作用是向曝气池供给微生物增长及分解有机物所必须的氧气,并起混合搅拌作用,使活性污泥与有机物充分接触。在内,悬浮的大量肉眼可观察到的絮状污泥颗粒这就叫做活性污泥絮体。随着有机污染物被分解,曝气池每天都净增一部分活性污泥,这部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系统之外---污泥池。
培养初期,每天闷曝22h,静置2h,排放4L废水,再加入4L自配水。7天后,污泥颜色呈黑色,沉降性能良好,出水混浊,测量MLSS、SV的值,反应过程中pH值、COD、NH3-N浓度没有较大的变化,说明培养出的细菌量较少。14天后,污泥呈浅黑色,沉淀时泥水界面由开始模糊逐渐变得边缘清晰,镜检时可以观察到草履虫、漫游虫、裂口虫、等。随着生物相逐渐变好,预示菌种培养出来了。测量MLSS、SV的值,COD和NH3-N去除率分别达到43%和10%,污泥活性还不强,需要继续培养。此后,每天运行两周期,每周期曝气10h,静置2h。30天后,污泥的絮凝和沉淀性能良好,混合液静置半小时,上清液清澈透明,泥水界面清晰,污泥呈黄褐色,镜检有大量新型菌胶团,较为密实,可以观察到许多活跃的钟虫。测量污泥MLSS、SV的值,COD去除率达到90%以上,NH3-N去除率在30%以上,污泥活性较强,至此认为培养阶段结束。
培养出来的活性污泥含有大量异养菌,而硝化菌是自养菌,污泥中含量非常少,需要进一步进行驯化,使之占优。与硝化菌相比,反硝化菌对环境的适应能力强,生长和繁殖快,所以在一般情况下反硝化菌受到废水物质的抑制程度要比硝化菌小。在活性污泥的驯化过程中,每隔两天提高一次进水COD和NH3-N浓度。污泥驯化初期,COD去除率为85.59%,而NH3-N去除率仅为23.21%。这是因为异养菌占优势,生长速率快,硝化菌世代时间长,生长速率慢,含量较少,与异养菌竞争处于不利地位,硝化反应速率低。4天后,NH3-N去除率明显升高,达到了46.70%,这说明系统中的硝化菌逐渐占优势,但NH3-N处理效果还不很理想,还需要继续驯化。使得NH3-N的去除率在90%以上,系统取得了良好的效果,达到驯化目的。
活性污泥系统在实际运行中,污水的水质及水量在不断的变化,环境条件也在不断的变化,这就需要按照活性污泥中的微生物的代谢规律进行调节控制,使系统处在最佳运行,发挥最大的效益,进一步提高出水水质。
1.曝气池有臭味曝气池供氧不足,DO值(溶解氧)偏低出水氨氮有时较高加大曝气
2.污泥发黑曝气池DO过,有机物分解H2S与F作用生成FS加大曝气量
3.细小污泥漂浮污泥缺乏营养进
水氨氮过高,C/N不合适水温超过40°投加营养按BOD5:N:P=100:5:1测定进水氨氮,稀释进水
4.上清液浑浊出水水质差F/M(污泥有机负荷)过高有机物氧化不彻底污泥浓度不够减少进水量培养成熟的活性污泥(引进新活性污泥投入曝气池)
5.曝气池表面出现浮渣进水洗涤剂含量过高或丝状菌过量生长清除浮渣增加系统剩余污泥的排放
6.污泥未成熟,絮粒瘦小,出水浑浊,水质差污水中营养不平衡或不足PH值不适投加营养按BOD5:N:P=100:5:1调整PH值,培养成熟的活性污泥(入曝气池)
7.表面积累一层解絮污泥污泥解絮,出水水质恶化或PH值异常停止进水,排泥后投加营养引进新活性污泥
8.曝气池泡沫过多,呈白色进水中洗涤剂过多加消泡剂(机油或煤油)
9.曝气池泡沫不易破碎,发粘进水负荷过高,有机物分解不彻底降低负荷
10.曝气池泡沫呈茶色或灰色污泥老化,泥龄过长,解絮污泥附于泡沫上增加排泥量
11.污泥层(泥面)升高SVI值高,污泥沉降性差泥龄太长投入混凝剂(PAC)增加排泥量
12.污泥色泽转淡曝气池供氧过大,污泥负荷太低,进水营养不足,污泥自身氧化分解减少曝气量加大进水量投加营养(N,P)按BOD5:N:P=100:5:1
活性污泥法
活性污泥法是由曝气池、、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过充入空气,空气中的氧溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样,污水中的有机物、气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的引起了微生物的增殖,增殖的微生物通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物,排放环境前应进行处理,防止污染环境。要使形成一个实用的处理方法,污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉淀性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块,使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀,而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌,这样沉淀池的出水就会更清彻,因而原生动物有利于出水水质的提高。
(1)反映污泥性质的项目污泥沉降比--以SV&30%为好;污泥体积指数--SVI=50~150,SVI=100最好,SVI达到200以上则污泥可能膨胀,
(2)反映污泥营养的项目属于污泥营养的测定项目有:BOD5;出水氨氮(至少1mg/L);出水磷(至少1mg/L);二沉池出水DO不低于0.5mg/L。
(3)溶解氧DO溶解氧(不低于l~2mg/L);二沉池出水DO不低于0.5mg/L。
(4)反映污泥环境条件水温、pH值、BOD5、CoDcr、有毒物质、CN-、S2-、SS、NO3-、NO2-等。
根据现行的《城市污水处理及污染防治技术政策》: 1、城市污水处理产生的污泥,应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理。也可采用卫生填埋方法予以妥善处置。 2、日处理能力在10万立方米以上的设施产生的污泥,宜采取工艺进行处理,产生的沼气应综合利用。日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施产生的污泥,可进行堆肥处理和综合利用。采用延时曝气的法,SBR法等技术的污水处理设施,污泥需达到稳定化。采用物化一级强化处理的污水处理设施,产生的污泥须进行妥善的处理和处置。 3、经过处理后的污泥,达到稳定和无害化要求的,可农田利用;不能农田利用的污泥,应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。}

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