水分散性

水分散性（精选7篇）

水分散性 篇1

随着科学技术的飞速发展, 有机/无机纳米复合材料已引起了人们的广泛关注, 并越来越多地用于涂料、塑料、橡胶、纺织等领域[1,2]。由于氟原子核对电子及成键电子云的束缚作用较强, C-F键的可极化度低, 因此含氟丙烯酸酯类聚合物具有优异的拒水、拒油、抗沾污性能[3,4]。而纳米SiO2粒子作为一种功能性组分引入到聚合物体系中, 可使价格相对较贵的含氟单体的用量减少, 降低成本并有利于提高含氟聚合物的耐洗刷性、耐候性、耐沾污性等[5,6], 因此, 含氟聚合物/无机纳米复合材料具有广阔发展前景。

功能化纳米SiO2的传统制备方法是首先采用Stöber法, 加入一定量的乙醇溶剂, 使前驱体发生水解缩聚反应形成SiO2后, 再加入硅烷偶联剂进行SiO2功能改性[7]。但是, 该制备过程复杂, 而且乙醇成本高, 易燃, 并具有一定的污染性。由此, 采用简易方法制备一种表面带反应性基团的水分散性纳米SiO2粒子, 使两相之间以化学键连接, 进而提高有机无机复合材料的相容性将具有实际意义[8]。含氟聚合物/无机纳米杂化材料的制备方法主要有共混法、溶胶-凝胶法、溶液聚合法和乳液聚合法等[9], 其中乳液聚合法以水为反应体系, 反应条件温和, 制备的复合材料能保持各组分特有的性能, 日益受到人们的广泛关注。

本实验首先在十二烷基硫酸钠 (SDS) /OP-10复合表面活性剂作用下制备水分散性功能化纳米SiO2粒子, 然后以甲基丙烯酸十二氟庚酯 (DFMA) 、甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 、丙烯酸丁酯 (n-BA) 为单体, 采用原位乳液聚合法在功能化纳米SiO2粒子存在下制备纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液, 并通过红外光谱 (IR) 、粒径分析、热失重分析 (TGA) 等方法对所得产物进行表征。

1实验部分

1.1原料和仪器

氨水、甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 、丙烯酸丁酯 (BA) 、过硫酸铵 (APS) 、辛基酚聚氧乙烯醚 (OP-10) 、十二烷基硫酸钠 (SDS) 均为分析纯;γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 (KH-570, 杭州沸点化工有限公司) 、甲基丙烯酸十二氟庚酯 (DFMA, 哈尔滨雪佳氟硅化学有限公司) 均为工业品。

Nano-ZS型纳米粒度仪 (英国Malvern公司) , TG 209F1型热重分析仪 (德国耐驰公司) , DSC 204F1型差示扫描量热仪 (德国耐驰公司) , 640 FT-IR型红外光谱仪 (美国Varian公司) 。

1.2纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液的制备

1.2.1 水分散性纳米SiO2粒子的制备

在装有搅拌器、冷凝管及温度计的四口瓶中加入去离子水、复合表面活性剂 (SDS/OP-10) 和KH-570, 升温至一定温度, 高速搅拌使其均匀分散后加入氨水, 继续快速搅拌, 反应一段时间得功能化纳米SiO2水分散液。

1.2.2 纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液的制备

在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口瓶中加入一定量的功能化纳米SiO2水分散液和pH值调节缓冲剂, 机械搅拌分散1h后升温至75℃, 加入部分预乳化丙烯酸酯单体和引发剂, 恒温反应0.5h, 升温至80℃后连续滴加剩余的预乳化丙烯酸酯单体、含氟丙烯酸酯单体, 并同步滴加引发剂, 滴加时间为3～4h, 滴加结束后继续反应4h, 冷却至40℃以下, 用氨水调节复合乳液pH值至7左右。

1.3表征和测试

1.3.1 傅立叶红外光谱 (FTIR) 分析

将制备的功能化纳米SiO2及复合乳液提纯后, 采用640 FT-IR型红外光谱仪, 以KBr压片法进行红外分析。

1.3.2 乳胶粒径及分布的测定

将复合乳液充分稀释, 震荡均匀, 采用Nano-ZS型纳米粒度仪测试复合乳液乳胶粒的粒径大小及粒径分布。

1.3.3 热失重分析

在TG 209F1型热分析仪上进行热失重分析, 升温速度为20℃/min, 升温范围为室温至800℃, 流动介质为N2。

1.3.4 DSC分析

采用DSC 204F1型差示扫描量热仪测定合成产物的玻璃化转变温度, 升温速率为5℃/min。

1.3.5 乳液性能测试

1.3.5.1 转化率

称取一定量乳液置于表面皿中, 加入两滴5%的对苯二酚, 在鼓风干燥箱中于105～110℃条件下加热干燥至恒重 (两次称重的重量差小于0.01g) , 转化率C%按下式计算:

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式中:M0—加入的阻聚剂和表面皿的质量/g ; M1—样品、加入的阻聚剂和表面皿的质量/g; M2—干燥后样品、加入的阻聚剂和表面皿的质量/g;A—配方中不挥发组分的百分含量 (%) ;B—配方中单体的重量百分数 (%) 。

1.3.5.2 含固量

采用称重法标准称取1～2g的乳液样品置于已称重的培养皿中, 在烘箱中于100℃下烘至恒重 (干燥1h后取出, 前后两次称量差小于0.01g) , 含固量S按下式计算:

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式中:W1—烘干后样品重/g;W2—样品重/g。

1.3.5.3 凝聚率

乳液合成结束后, 用100目尼龙网过滤, 滤渣用蒸馏水洗涤后, 烘干至恒重, 称其重量为N1, 聚合用单体质量为N2, 凝聚率用下式计算:

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1.3.5.4 稳定性

贮藏稳定性:取一定量的乳液装于离心管中, 盖严, 放入 (50±2) ℃的恒温烘箱中放置24h, 在室温冷却3h, 观察是否产生大粒子。

稀释稳定性:用蒸馏水将乳液稀释至固含量的 (3±0.5) %, 用量筒量取30mL的稀释液于离心管中, 盖严, 静置72h, 观察有无分层。

机械稳定性:在30mL离心试管中加入10mL乳液, 放入离心机, 以4000r/min的速度离心30min后, 观察乳液的外观。

钙离子稳定性:配制0.5%CaCl2溶液, 将复合乳液和CaCl2溶液按体积比4∶1制成均匀乳液, 置于试管中密封静置48h, 观察有无分层、凝聚等现象。

2结果与讨论

2.1红外光谱分析

BA、MMA、FA、功能化纳米SiO2及复合乳液的红外光谱分析如图1所示。

(a:BA;b:MMA;c:FA;d:功能化纳米SiO2;e:纳米SiO2 /含氟聚合物复合乳液)

在图1 (d) 功能化纳米SiO2的红外谱图中, 在1129cm-1、1036cm-1处出现最大吸收峰, 为SiO2粒子中Si-O-Si键的反对称伸缩振动峰, 794cm-1、553cm-1分别出现Si-O-Si键的对称伸缩振动峰及弯曲振动吸收峰, 3446cm-1处为-OH振动峰, 说明纳米SiO2 粒子表面还有部分残存的硅羟基未参与反应。在1730cm-1附近有C=O伸缩振动峰, 2972cm-1出现-CH3特征吸收峰, 1640cm-1为C=C双键吸收峰, 说明SiO2表面有甲基丙烯酰氧基, 由此可判断成功制备了功能化纳米SiO2。

在图1中, 2900～3100cm-1为-CH3、-CH2伸缩振动峰及1400cm-1为-CH2变形吸收峰, 1732cm-1处有羰基的吸收峰;图1 (c) 和图1 (e) 中, 1280～1100cm-1为-CF3、-CF多重吸收峰。由图1可知, BA、MMA、FA及功能化纳米SiO2对应的红外谱图中均出现1640cm-1处C=C键特征吸收峰, 而复合乳液红外谱图 (e) 中不含有1640cm-1特征峰, 说明单体BA、MMA、DFMA在纳米SiO2表面发生了聚合反应。

2.2功能化纳米SiO2与复合乳液粒径分析

功能化纳米SiO2水溶胶及复合乳液的粒径分布如图2所示。

(a:功能化纳米SiO2水溶胶;b:纳米SiO2 /含氟聚合物复合乳液)

由图2可知, 功能化纳米SiO2水溶胶及复合乳液的平均粒径分别为81.4nm和132.47nm, PDI (分散指数) 均小于0.2, 呈单峰分布, 颗粒尺寸分布均匀。功能化纳米SiO2水溶胶粒径主要集中在80～90nm, 峰值出现在82nm处;复合乳液颗粒大小主要集中在130～140nm, 峰值出现在132nm处。因此, 制备的改性纳米SiO2水溶胶及复合乳液能在纳米级水平上达到高度均匀分布, 具有较好的分散稳定性。

2.3热性能分析

图3为功能化纳米SiO2 、纳米SiO2/含氟聚合物复合乳胶膜和含氟聚合物的TG曲线, 含氟聚合物为MMA、BA、DFMA共聚物, 图4为纳米SiO2/含氟聚合物复合乳胶膜的DSC曲线。

(a:功能化SiO2 ;b:纳米SiO2/含氟聚合物复合乳胶膜;c:含氟聚合物)

由图3 (a) 可知, 功能化SiO2热稳定性能良好, 当温度加热到800℃, 残余质量百分比为43.34%。在200℃以下, SiO2的质量损失主要是由于样品中残留的水分的失重所引起的;在300℃以上, 热降解主要是SiO2表面甲基丙烯酰氧基裂解及硅羟基缩合引起的。图3 (c) 为DFMA-BA-MMA有机氟共聚物的热失重曲线, 在800℃时残重为1.45%, 已近完全分解。图3 (b) 为纳米SiO2/有机氟复合乳胶膜的热失重曲线, 在800℃时质量剩余8.51%, 比有机氟的残重高7.06% (理论上所加的功能化纳米SiO2质量占单体质量的8%) 。纳米SiO2/有机氟复合乳胶膜的起始分解温度比含氟聚合物上升了3.8℃, 表明SiO2的引入改善了复合物的耐热稳定性能, 这是因为纳米SiO2粒子的引入起到了众多物理交联点的作用, 阻碍了大分子的热运动, 从而提高了复合物的热性能。

一般来说, 共聚物Tg高, 聚合物强度好, 耐划性高, 但成膜速度慢, 成膜较硬;共聚物Tg低, 成膜速度快, 初粘性好, 但聚合物膜的抗蠕变性能差。按Fox公式选择单体配方, 可初步设计出乳液共聚物的Tg。Fox公式为:

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式中, W1, W2, …, Wn为参加共聚合的各种单体的重量百分数;Tg1, Tg2, …, Tgn为对应单体均聚物的Tg; Tg为共聚物的Tg。

在本实验乳液聚合过程中, BA与MMA质量比为2∶3, 按Fox公式, 可得出复合物乳胶膜理论Tg为20℃, 由图4DSC曲线可知, 复合乳胶膜Tg为20.8℃, 与理论结果一致。

2.4乳液性能分析

通过观察发现制得的乳液呈蓝色半透明状, 无大粒子及异物;对乳液进行各种稳定性测试, 无分层凝聚现象, 表明乳液具有优异的贮藏、稀释、机械和钙离子稳定性;聚合反应结束后, 经计算得复合乳液的转化率为96.2%, 乳液含固量为37.4%, 凝聚率为2.2%, 说明反应过程平稳, 转化率较高, 各种单体均有效的参与了聚合反应。

3结论

(1) 以KH-570为前驱体, 在表面活性剂作用下制得乙烯基功能化水分散性纳米SiO2溶胶, 在此基础上采用原位乳液聚合法制备了纳米/含氟丙烯酸酯聚合物复合乳液。功能化纳米SiO2的制备方法简单, 避免了有机溶剂乙醇的使用, 容易控制, 具有广阔发展前景。制备的复合乳液能够有效发挥有机氟聚合物和纳米SiO2的各自优势, 可广泛地应用于织物、皮革、纸张、涂料等领域。

(2) FT-IR分析表明, 功能化纳米SiO2、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及含氟单体均参与了共聚反应;粒度分析显示, 制备的功能化纳米SiO2水溶胶及复合乳液均呈单峰分布, 颗粒尺寸分布均匀;热性能分析表明, 纳米SiO2的引入明显提高了复合乳液的耐热稳定性能;通过乳液性能分析发现, 聚合反应转化率高, 制得的复合乳液各项性能优良。

摘要：以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 (KH-570) 为原料, 在十二烷基硫酸钠 (SDS) /OP-10复合乳化剂作用下, 以氨水为催化剂制备水分散性功能化纳米SiO2粒子。采用乳液聚合法, 在乙烯基功能化纳米SiO2表面接枝短氟链含氟丙烯酸酯聚合物, 合成纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液, 并通过红外光谱 (IR) 、粒径分析、热失重 (TGA) 等方法表征所得产物的结构及性能。结果表明, 纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液具有较好的分散稳定性及耐热稳定性。

关键词：SiO2,乳液聚合,复合乳液

参考文献

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水射流分散装置的改进 篇2

随着聚合物驱油技术的不断进步, 进一步降低地面建设投资与运行成本已经成为一项重要课题。聚合物分散装置是聚合物配制过程的主要设备, 作用是使聚合物干粉和水按照一定配比均匀混合, 是保证配制聚合物溶液质量的关键环节, 直接关系到聚合物驱油效果。多年来, 聚合物分散装置一直采用传统的风力分散流程, 结构和控制逻辑复杂, 造价和运行能耗较大。为进一步降低生产成本, 改善配制质量, 对聚合物水力直接射流分散工艺进行了大量的研究和试验, 大大简化了聚合物分散工艺。

一、水射流分散装置性能特点

聚合物分散溶解装置是注聚装置中的主要设备, 其主要功能是完成聚合物粉剂的上料、储料、计量下料、混合、输出等一系列工艺过程。

水射流聚合物分散溶解系统主要由投料部分、提升部分、储料部分、射流分散部分、下料及计量部分、自控部分等六大部分构成, 其具体结构见图1。

投料部分包括料斗总成和搅拌辅助下料系统。储料部分包括料仓、振动器和上下物位开关。射流分散部分包括喷射器总成和漩流器总成。自控部分包括PLC控制柜和远程监控;并配套提供流程中熟化罐及水罐的进出口电动阀、静压液位计。自控部分完成从分散到熟化整个工艺流程的自动控制。人工将干粉倒入料仓, 经计量下料器精确计量进入水射流器。清水罐中的水由清水离心泵输出, 经电动阀及电磁流量计调节计量, 以一定的压力进入水射流器后高速喷出, 形成局部真空, 产生负压, 携带经精确下料器计量的干粉, 强制混合, 再经提升泵提升, 完成干粉和水的初步混合, 依次流经单向阀、手动蝶阀、电动阀, 再输送到熟化罐中进行熟化, 完成聚合物的溶解输送过程。

水射流分散装置的额定配液浓度为5 000mg/L (最大配液浓度6 000mg/L) , 整机功率18kW, 额定供水量为80m3/h, 每天的额定配置母液量为1 920m3。

二、水射流分散装置工艺原理

1. 工艺流程

根据聚合物分散工艺要求, 必须能够对聚合物干粉和水分别进行计量, 并充分、均匀地混合。因此, 直接射流型分散装置包括供水及计量系统、聚合物干粉下料及计量系统、射流混合系统和自动控制系统。

(1) 供水及计量

为分散装置提供满足压力要求的、流量平稳的水流, 并对水流量进行计量和调节。确保系统检修或出现异常时能及时切断系统水源, 该流程设置手动控制功能。

(2) 聚合物干粉下料及计量

可存储聚合物干粉并根据设定的参数控制下料速度, 对下料量进行计量。可根据用户需求, 提供不同的计量模式, 以满足聚合物母液配制精度, 下料最高精度可达1%。

(3) 射流混合

在水力射流的作用下使经过计量的聚合物干粉颗粒之间相互分离, 干粉颗粒与水充分润湿, 最终使聚合物干粉与水进行充分、均匀的混合。同时在下料前及下料过程中施加旋转水流对过流部件进行冲刷, 防止干粉聚结堵塞。

2. 配置原理

聚合物水射流分散工艺通过独特的射流混合装置、相关的聚合物干粉下料及计量系统、供水及计量系统和配套的自动控制系统来实现。工作时水由射流混合装置的喷嘴高速喷出, 在喷嘴出口处形成负压, 将聚合物干粉吸入装置。在扩散段, 高速水流在管内形成强烈的涡流, 具有剧烈的切割搅拌作用, 保证了聚合物干粉的充分润湿, 可有效防止干粉聚结使配制的聚合物溶液形成“鱼眼”和粘团。

聚合物水射流分散工艺较传统的风力分散工艺减少了溶解罐、搅拌器、超声波液位计、螺杆泵、鼓风机、水粉混合器、液位开关等部件和流程, 大大简化了聚合物分散工艺, 降低了工程投资和运行成本。

(1) 工艺简化及降低投资

聚合物水力直接射流分散工艺较传统风力分散工艺减少了搅拌溶解和螺杆泵输送流程, 大大简化了干粉分散润湿工艺;较老式的水幔式分散工艺流程更简单、占地空间更小、操作更简单, 每套装置最高可节约投资80万元。

(2) 节能降耗

由于减少了很多动力设备, 比如鼓风机、溶解罐搅拌机、混出泵等, 大大降低了能源消耗, 整机装机功率由原来的35kW减少到18kW, 起到了很好的节能降耗效果。

(3) 降低维修成本

因工艺流程相对比较简单, 减少了很多的大型设备, 所以使用过程中, 设备的维修费用会有很大的节省, 维修的工作量减少, 人工成本降低。

三、水射流分散装置运行中的不足及改进

1. 分散装置接料斗处经常返水

母液配置的过程中, 先打开供水阀, 后打开母液阀, 然后启动提升泵, 最后启动清水泵, 但是一整套程序设定好后, 往往在执行的时候总有几秒钟的偏差, 如阀门未及时全开、流程提前送水, 使清水从接料斗中返出, 造成分散装置返水的现象。分散装置返水就会带着下料器中的干粉一起流到分散装置溢流口处, 返出的水粉混合物由于混合不均匀极易结块堵塞溢流口。而且溢出的水粉混合物流到操作间地面上, 容易污染环境。

2. 母液配置质量较差

与水幔式分散装置相比, 水射流分散装置减少了一个让配置母液初步熟化的一个溶解罐。水幔式分散装置清水与干粉的混合是在一个较小的溶解罐中进行, 并且配置了一个小型的搅拌机, 母液在溶解罐初步混合后经过混出泵排出。水射流分散装置减少了清水与干粉初步混合的环节, 直接用喷射器喷射出来的清水在接料漏斗中形成漩涡, 把下料器下来的干粉以冲刷的形式瞬间带走, 最终到母液熟化罐中经搅拌机搅拌熟化。一旦熟化罐的搅拌机出现问题, 配置母液的熟化程度就会受到很大的影响。

3. 下粉器处干粉易结块

母液配置的过程中, 由于射流出来的清水易产生水汽, 使空气潮湿, 而下粉器内的干粉遇到水汽极易结块, 并粘附到下粉器四壁, 长时间运行, 干粉结块越来越多, 就会造成下粉器堵塞, 下粉困难, 影响母液配置。所以必须定期对下粉器四壁粘附的干粉进行清理, 严重的时候需要3天清理一次, 增加了额外的工作量。

4. 水射流分散装置措施改进

孤东三采中心注聚站在用的6套水射流分散装置中, 选取7#站进行改造, 改造方法如图2所示。

将分散溶解装置的料仓抬高0.4m, 让出一定的安装空间, 在射流器的下粉料斗处增加一台DN50的电动开关球阀, 在冲刷管处增加一个DN15的电动开关球阀, 配合采用程序自动控制, 可以彻底解决分散溶解装置的返水问题。

抬高分散装置意味着增加了下粉器与接料斗中清水的距离, 射流清水产生的水汽不会影响下粉器处下来的干粉, 可解决下粉器结块的问题, 提高聚合物配置质量。

改造的过程中, 去除了原分散装置多余的提升泵。经过试验证明, 为分散装置供压的清水泵所提供的0.8MPa压力, 经分散装置混配, 整个流程损失压力约0.2MPa, 剩余的0.6MPa压力足够把混合液传输到熟化罐中, 所以改造过程中去除提升泵, 减少了1台15kW的动力, 大大减少了分散装置的耗电量, 比改造前日节电260kW·h。

现场改造于2012年7月完成, 同时对分散装置的运行操作程序进行了一定的调整。

分散溶解装置启动后, 首先关闭下粉阀门和冲刷水阀门;阀门关到位后, 启动射流泵进入射流状态;当射流正常后, 再打开下粉阀门和冲刷水阀门;阀门开启到位后, 正常下粉进入工作状态。停止分散溶解装置时, 先停止下粉, 通过振动去除下料口的浮粉, 再关闭两个电动阀门, 隔绝水路, 设备停止运行, 杜绝返水问题的发生。

四、结论与认识

水射流分散装置与水幔式分散装置相比工艺流程较简单、占地面积较小、节省资源, 具良好的推广潜力。

水射流分散装置经改造后, 基本上解决了返水问题, 并去除了多余的动力提升泵, 比改造前更节能, 使用更方便, 提高了聚合物母液的配置质量, 减少了母液结块现象。

水射流分散装置配置的聚合物母液的混合均匀度低于水幔式分散装置, 其配置母液主要依靠熟化罐进行熟化才能达到注入标准, 所以必须提高熟化罐对母液的熟化能力。

摘要：介绍了水射流分散装置的性能特点、工艺原理以及使用中的缺点, 并对水射流分散装置的缺点加以改进。

关键词：聚合物,水射流,分散溶解装置,改进

参考文献

[1]于新哉.聚合物分散溶解装置的特点及应用[M].石油机械, 2003, 31.

一种分散染料洗涤水的处理方法 篇3

洗涤水呈酸性，我们公司的洗水90%以上为硫酸酸度接近1%的悬浮液，悬浮物是偶合过程副反应产生的有机杂质，还有部分副产物溶解于洗水里面，洗水的COD一般2000左右。现在一般公司对洗涤水的处理方法是进行石灰中和，达到中性后过滤，滤渣为硫酸钙，一般处理方法是送环保部门进行填埋，其每吨的填埋费用为1200元。滤液生化处理后进行排放。该处理方法不仅产生大量固废，处理费用也相当高。基于上述种种原因，结合处理成本和环保的角度，我们采取了多种不同方法对其进行了处理，其中我们认为钙离子循环回用的处理方法比较可行。

一、技术方案

通过查阅文献资料和大量的小试工作，我们提出了一种更加经济环保的洗涤水处理方案。其具体方案如下：原始洗涤水温度为50℃左右，我们不经过升降温处理，将其先通过活性炭吸附塔吸附，目的是降低部分COD，吸附固体悬浮物。吸附结束后滤液进入中和锅，开启搅拌，加石灰，将滤液中和至pH为5左右，此时有大量的硫酸钙固体小颗粒析出，趁热过滤，使有机杂质尽可能多的保留在滤液中，过滤后滤液用生化处理，符合排放标准后排放。滤渣为硫酸钙，稍作洗涤后吹干，拆卸，然后将其投入到纯碱溶液中（事先在反应锅中配好浓度为15%左右的纯碱溶液），反应生成碳酸钙固体和硫酸钠溶液，再进行过滤，固体为碳酸钙，碳酸钙可以继续参与下一批洗涤水的中和反应，硫酸钠滤液COD已符合排放标准，可以直接排放，也可用活性炭吸附、蒸发浓缩、干燥后制元明粉。

其具体反应化学方程式如下：

从第一批投入石灰开始，中间转换成硫酸钙，又用纯碱溶液与硫酸钙反应生成碳酸钙，过滤后碳酸钙再重复投入到下一批洗涤水参与中和反应（因硫酸钙有一定溶解性，每批中和反应末期需补加少量石灰），循环使用一定批次后进行一次滤渣的填埋，本文各数据以重复套用二十批后计算。

通过对硫酸钙COD的跟踪检测，发现20批内硫酸钙的COD始终固定在一个较低的范围内，处理生成的硫酸钠溶液COD也比较低。说明有机杂质并没有大量积累于滤渣中，因此该循环套用方法比较可行。

该方法优点是钙离子循环使用，20批甚至更多批进行一次污渣填埋处理，相比以往的处理方法，污渣量大大减少了，因此污渣填埋费用下降的同时，对环境也很友好。

二、具体实施方法

实验前从车间取得用硫酸重氮合成的分散滤饼的洗涤水150kg，将其统一配成1%的酸度，测得COD为2659mg/l,每批次洗涤水的投料量为6000g，从而保证实验数据的平衡性。车间实际出来的洗涤水温度一般为50℃左右，因此小试中也将其统一升温至50℃。

首批：将6000g洗水至于容器中，加活性炭5g，开搅拌，保温30min，然后过滤，将滤液收集，搅拌情况下投石灰，待其pH达到5后停止石灰的加入，再保温搅拌30min，过滤，滤液生化处理后排放。滤渣主要为硫酸钙固体，用少量清水洗涤后吹干。

在另一烧杯中加入清水400ml，纯碱60g，搅拌溶解，开始慢慢投入以上滤渣，投毕，继续搅拌15min，测试pH值，补加纯碱直至pH为9，搅拌30min，抽滤，滤渣为碳酸钙，滤液为硫酸钠溶液，其COD在100mg/l左右，直接排放或用1‰活性炭吸附后制元明粉。

第二至第二十批：将6000g洗水置于容器中，加活性炭5g，开搅拌，保温30min，然后过滤，将滤液收集，搅拌情况下投入上一批产生的全部碳酸钙滤渣，投毕，补加石灰直至pH为5，搅拌30min，过滤，滤液生化处理后排放。滤渣用少量中水洗涤一次（此处的中水为生化排放水经芬顿法处理后COD约为100的中水），吹干，收集。

在另一个烧杯中用同上方法将滤渣硫酸钙转化成碳酸钙。

附连续6批洗涤水处理小试数据:（每批6000g，硫酸酸度1%)

从第2批开始到第20批，石灰的平均消耗量为4.98g，纯碱平均消耗量为66g，硫酸钠的平均COD为125mg/l，硫酸钙的平均COD为525mg/l。

实验中硫酸钙COD的测试方法是：每批洗涤水中和后过滤，将滤渣硫酸钙抽干，测含固率，取折干量为1g的硫酸钙湿品置于40ml6%的硫酸溶液中，用玻璃棒搅拌两分钟，使硫酸钙中杂质尽量溶于硫酸溶液，然后转移至容量瓶，调整体积至50ml，静止，取上层清液测COD。

三、车间工艺方案

1. 配料表

首锅：

套用锅：

2. 工艺步骤

首锅：100吨酸度为1%的洗涤水，温度50℃左右，经过活性炭吸附塔吸附，转移至中和锅，开中和锅搅拌，慢慢加熟石灰，调节pH至5后停止，然后用泵将物料打至压滤机过滤，打完用中水洗涤一次（此处的中水为生化排放水经芬顿法处理后COD约为100的中水），滤液去生化处理后排放，滤饼吹干，得含固率为50%左右的硫酸钙滤饼3000kg左右。

硫酸钙转化成碳酸钙：在反应锅中加底水8-10T，纯碱1000kg，开动搅拌，将拆卸下来的硫酸钙慢慢投入反应锅，投毕视情况补加纯碱，使物料pH达到9后停止，搅拌半小时。进压滤机，吹风，滤饼为碳酸钙，多级洗涤后洗涤水作为该反应的底水使用，滤液为硫酸钠溶液，可直排或者用活性炭吸附后可制元明粉。

套锅：100吨酸度为1%的洗涤水，温度50℃左右，经过活性炭吸附塔吸附，转移至中和锅，开中和锅搅拌，慢慢加上批产生的碳酸钙，加完碳酸钙后补加熟石灰直至pH达到5后停止，一般补加石灰83kg左右，搅拌半小时后用泵将物料打至压滤机过滤，打完用中水洗涤一次，吹干，滤饼为硫酸钙，滤液用生化处理后排放。

四、结语

保守估计，按照本公司每年生产分散滤饼20000吨，平均每吨滤饼产生酸度为0.5%的洗涤水15吨计算，每年产生的洗涤水为30万吨，从原料成本和填埋费用这两方面计算，硫酸钙循环法比传统每批填埋的方法节约原料和填埋费用300万。

参考文献

[1]晋生.表面活性剂在液体洗涤剂中的应用.广东化工,2013,16:251—253.

水分散性 篇4

农村饮水安全工程建设已进入第7个年头。实践表明, 在构建“以集中供水为主, 联户供水为辅, 分散供水为补充”的农村饮水安全供水体系的建设进程中, 规模化集中供水代表了农村饮水安全的发展方向, 但实践和现实同样昭示我们, 联户工程 (又称小集中) 和分户供水 (以下统称为“分散供水”) 工程也发挥了不可替代的重要补充作用。特别是在部分偏远、居住极为分散的山区、半山区, 饮水不安全人口往往以以分散供水方式解决为主。水利部陈雷部长在2011年全国农村水利工作会议上明确提出, “力争到2020年, 全国农村集中供水覆盖率达到80%”。可见, 在现阶段 (2020年以前) , 我国农村分散供水仍是必不可少的, 并且在现阶段会占有相当大的比例;而小集中和分散供水 (本文包括供水规模在500户或2 000人或200 t/d以下的家庭和联户供水) 的合计比例会更大。与集中供水相比, 农村分散供水面临着更多的困难和挑战。本文从关注农村分散供水水质安全角度出发, 对农村分散供水的净化与杀菌技术的选择作一些分析和比较, 在此基础上, 又根据多年从事农村分散供水设备研发的体会, 对农村分散供水的净化与杀菌技术的选择作一些较深入的分析和比较, 并对几种特殊的情况作了一些针对性分析, 提出了一些建议。

1 农村分散供水面临的主要挑战

与规模化集中供水相比, 农村分散供水面临的困难和挑战主要表现在:

(1) 源水可选择面较窄、源水水质普遍较差。与集中供水不同, 分散供水的受益户一般是1户或几户, 受益区较小, 其水源选择余地也相应很窄很小。因此, 分散供水的水源水一般都低于国家规定的生活饮用水的水源标准 (甚至多是微污染水, 特别是分户水源往往受生活污染) , 并且受季节和降水影响, 水质差别很大。

(2) 建设条件更差, 饮水水质多数不达标。实施分散供水的区域大多是居民居住分散的山区、半山区, 受自然地理环境和社会经济发展滞后的影响, 一般经济条件、交通条件、供电设施、居民的文化程度等都要差一些。由于缺乏净化和消毒工艺, 往往饮水水质难以达标, 饮水安全性下降, 影响群众身体健康。

(3) 净水和杀菌设备技术难度大。规模化集中供水大多采用工程措施来解决, 其净化技术和设施都已经十分成熟和配套;分散供水一般需要采用净水设备来解决, 现有净水和杀菌技术的设备化却面临成本、普适性、可维护性、可运输性等多方面的挑战, 特别是400 L/d～50 t/d之间净水和杀菌设备。受人均投资额的限制, 目前, 我国进入这一领域的设备厂家很少, 可选择的设备也不多。因此, 进行分散供水工程设计时, 需要同时考虑现有设备情况。

(4) 运行管理更困难。分散供水的规模很小, 大部分工程不计收水费 (单户工程村民自建自管自用不需收水费) 。即使计收水费的部分工程其所收的水费大多都不够一个管理人员的工资开支, 因此, 难以建立规范有效的管理。这对分散供水运行管理提出了更大的挑战。

(5) 投资和运行成本都更高。源水水质差、建设条件差、净化和杀菌设备成本高等因素都是使分散供水成本增加的原因。

总之, 与大型集中供水相比, 农村小集中和分散 (户) 供水在水源、工程设计、建设、运营管理等方面都要复杂一些, 在可维护性上要求更高一些。在我国农村饮水安全按人均成本控制的情况下, 小集中和分散供水的净化和杀菌设备显得比大型集中供水设备更富有挑战性, 不仅需要厂家采用新的结构技术和控制技术, 也需要用户在工程设计时就考虑设备选型的可行性。

2 农村分散供水的净化技术与设备

农村分散供水的这些特殊性和复杂性, 使其净化和杀菌设备的研制具有更大的挑战性。短期内期望在水处理原创技术方面有重大突破是困难的, 可能的是在结构设计和控制方面采用新的方法和技术。目前农村饮水安全采用人均投资的控制模式, 并没有对分散供水适当增加人均投资, 使得农村分散供水净化和杀菌设备的选择余地不及大型集中供水。下面分析目前几种适用的净化设备。

2.1 一体化净水设备

一般, 一体化净水器指根据建设部CJ3026-1994标准确定的、将絮凝-沉淀 (澄清) -过滤3个净化过程组合在一体的净水设备。该标准实施已经近20 a, 有关技术和设备已相当成熟、稳定和普及。但传统的重力式一体化净水器大多采用立式圆桶结构, 受结构限制, 其最小的产水量一般只能做到5 t/h, 最大产水量100 t/d。桶体大, 运输和维护 (如防锈等) 都不太方便。现有的一体化净水器出现了以下几个方面的发展方向。

(1) 初絮凝-过滤的一体化设备:

省掉了沉淀 (澄清) 过程, 当絮凝体还没有完全长大时就进行过滤, 适用于低浊度水。

(2) 自动化一体化净水器:

包括3个主要工艺过程的全自动和反冲洗、排泥、自动开停3个辅助过程的全自动。目前主要有两种控制方式, 一种是对大型一体化净水器, 采用电气控制, 但要使用大量的电控阀门, 成本很高;另一种是采用全水力控制 (或称无电全自动) , 它无需任何电动阀门, 因此成本低, 但目前只有20～200 t/d的产品。也有采用2种混合型, 或者部分自动化的, 如虹吸反冲洗一体化净水器等。

由于全自动一体化净水器可以全天候工作, 一般采用t/d作为主要造型参数;同时, 要求自流供水或对抽水泵进行相应的自动控制。这需要配套的设计。现在出了一种建立在手机信号基础上的无电水位控制器, 只需要配置电池就可以工作。这些为建立山上无电无人职守供水站奠定了基础, 这应该是今后农村供水发展的一个重要方向。

(3) 无过滤一体化净水器:

采用多重的混凝技术 (2A/4R混凝技术) , 再经过较长时间的沉淀, 出水不需过滤就可以直接达标[1]。其优点是设备轻巧, 很容易小型化、家庭化;同时源水普适性很强, 因加入空气, 既可以处理复杂的地表水, 也可以处理地下含铁水。缺点是间歇式产水, 产水量小, 只适用于家用和20 t/d的净水器。该技术为天然水净水设备的源水广谱化、小型化、可控化、低成本化开辟了途径。

(4) 组块化设计:

将反应、沉淀、过滤等分拆为若干 (一般为2～3个) 桶, 这样不仅使一体化净水器的运输重量大大降低, 有利于山区运输和组装。

2.2 生物慢滤技术

慢滤是以极低的滤速 (一般0.3 m/h以下) 和滤料表面形成的生物滤膜的截留和扫描作用实现对水中悬浮物和微生物的滤除效果[2]。生物慢滤在自流供水情况下不需要电力, 运行维护也不需要特别的技术, 因此投资少、运行成本低、维护简单。

但生物慢滤的缺点也很明显, 如要求的滤速大大低于水在滤料的自然沉降速度, 难以控制;对运行环境条件有较多的要求 (如需要阳光直接照射, 环境温度不能太低, 有自流的水源等条件) ;进水浊度不能太高;过滤面积太大 (为快滤的30倍左右) ;出水微生物指标不能直接达标;以及生物滤膜形成前, 水质有较大的波动等。这些因素会影响生物慢滤技术的使用。

慢滤一般采用工程措施, 一般只有10 t/d及以下的慢滤设备才有一定经济性。很多农户都有自己的砂滤装置, 但因不能控制滤速、维护体力大等, 影响了农民对慢滤的认知和家用慢滤设备的推广。现有一种家用慢滤装置, 采用可调速的滤速控制装置、变截面过滤和子母桶结构, 配置紫外线杀菌装置, 可使用单一均质滤料, 体积小巧, 出水全面达标。应该是一款农村分户供水和小城镇居民水质提高的理想设备。

2.3 外压膜超滤技术

超滤技术是现在发展最快的水处理技术, 其原理是利用高分子滤膜上的微孔截留水中的大分子及以上物质。其运行的条件是有一定范围的水压。超滤有结构简单、分离效率高、出水水质稳定、环境节能、不再需要单独的消毒杀菌等优点, 已经在很多工业水处理、城市净水等领域得到了广泛的应用。特别是最近国内研发成功外压膜, 清洗更为方便, 在解决供水压力的情况, 应可望成为10 NTU以下的低浊度水和城镇居民保障提升的很好设备。但其需要经常反洗、替换费用高, 天然水中的藻类和胶质会使其微孔堵塞难以反洗而报废。因此, 在农村饮水安全中应用时一般需要一次预处理, 或与其他净水设备结合使用[4]。

2.4 无阀滤池技术

无阀滤池只采用过滤工艺, 其结构简单, 成本低, 适用低浊度水, 特别是环境保护比较好的、无雨季特征的山区山泉水和小溪水。

3 农村分散供水的消毒杀菌技术及设备

3.1 加药消毒

加药 (包括加氯和次氯酸钠等多种方式) 是我国普遍使用的生活饮用水消毒工艺, 特别是加氯。但氯是易曝物品, 采购、仓储和使用等管理均较复杂;药液一般需要现场配制, 投资大、运行成本高、而且需要专业人员管理;制药和加药装置较为复杂, 设备成本较高;运行成本包括电费、药剂和复杂的管理费用, 综合成本较高, 在农村分散供水中受到了很大的制约。另外, 加药改变了水的口感, 农民一般都难以接受。现有一种缓释加药装置, 采用固体药片, 加药时不用电, 管理和维护较为方便, 也是农村分散供水中一种实用设备。

3.2 紫外线杀菌

紫外线杀菌是利用253.7 nm波长的紫外线光对水中DNA的特殊杀灭能力来进行杀菌的。紫外线杀菌技术已经研制成功100多年, 得益于紫外线灯制造技术和电子控制技术的发展, 紫外线水处理杀菌技术和设备才得以开始在我国成熟和普及。目前, 我国已制定了紫外线灯和城市给排水中的紫外线杀菌的国家标准。不过, 农村分散供水的杀菌也有使用时间少, 工作间歇性很强特点。如果水流停止后紫外线灯长时间不关闭, 容易造成过热和高温, 从而可能导致塑料管软化甚至破裂等设备安全事故, 以及高温水烫伤人的人身安全事故;但如果水流停止后, 紫外线灯马上关闭, 不仅可能造成紫外线灯开关太频繁, 影响灯管及整流器的寿命, 而且使水流停止前瞬间进入紫外线杀菌管的水得不到足够的杀菌时间, 从而造成出水不能连续达标。目前, 有的公司采用“随需开启、延时关停”的控制功能, 不仅可以解决上述问题, 而且可以帮助用户节省电耗, 延长紫外线灯管的寿命。

总的来看, 与加氯消毒相比, 紫外线杀菌具有投资少、运行成本低、运行管理方便、不改变水的口感等优点, 缺点是没有持续杀菌能力, 因此在大型集中供水中不宜单独使用。根据水利部和卫生部组织研究和宣布的意见, 对农村分散供水中, 应可以全面推广使用带“随需开启、延时关停”控制功能的紫外线杀菌装置, 并且使用紫外线杀菌时不需要再检测余氯指标。

应该注意, 紫外线杀菌的效果随环境温度变化很大, 严重结冰还可能使石英套管被挤压破裂, 从而使紫外线灯管损坏。因此, 在寒冷地区使用紫外线杀菌器时, 应注意保温, 可以采用地埋式机柜等措施。

3.3 臭氧消毒

臭氧消毒也有成熟设备, 其消毒杀菌效果也很好, 但其投资和运行成本均较好, 并且消毒需要一定的时间, 目前在农村供水中也有一定的应用。

4 对农村小集中及分散供水几个问题的讨论

(1) 1 000元以下的家用净化杀菌设备。

由于现行投资限制, 要求农村分户净化杀菌设备的价格宜在1 000元/套以下。与城市家用净水设备相比, 农村分户水源更差、更复杂;不仅要净化而且要杀菌;且要求使用维护更为简单方便、运行成本更低, 因此, 要研制1 000元/套以下的农村分户净化和杀菌设备是水处理行业的一个挑战。经过几年的努力, 1 000元/套以下的农村分户净化和杀菌设备已经研制成功, 并且已经过两年以上的数千套使用检验, 形成了系列化的、适用不同源水的家用净化杀菌设备。如表1所示。

(2) (无电) 无人值守水厂。

现在建一个水厂都要建相应生活、管理和交通设施, 这些投资占整个水厂投资的很高比例, 甚至高于净水和杀菌设备的投资;运行管理费也非常高。国外的小型水厂一般都采用无人值守形式, 只需要一人定期巡检即可。我国小型集中水厂也可以采用。

从技术上看, 无人值守的水厂需要全自动 (甚至无电全自动) 净化和杀菌设备、自动水位控制器、适当的安全设施及监控设备、运行监控及报警设备的组合。一体化净水器要实现全自动运行, 不仅要解决加药-絮凝-沉淀-过滤几个主要工序的全自动, 而且要实现反洗、排泥和开启关停等辅助工序的自动控制。目前, 电控的全自动净水器已经有多个厂家生产, 无电的全自动净水器 (全水力) 也已经出现。消毒杀菌设备一般都是电控自动的 (加药工作除外) ;也有不用市电的, 如缓释加药装置、太阳能供电的小型紫外线杀菌器等。总的来看, 国内已有实施无人值守 (甚至无电无人值守) 水厂的技术条件。由于无人值守水厂可以大大降低一次性投资和2/3左右的运行成本, 如果能适当调整投资体制, (无电) 无人值守水厂应能得到很好地发展。

(3) 常备水源与应急备用水源问题。

现在绝大多数农村家庭都有分户水源, 其水源保障率和源水水质大多达不到农村饮水安全要求。很多地方都弃用分户水源而改用从远处引水建立集中供水站 (厂) , 不仅投资大, 而且农户仍大量采用自己的分户水源 (井) , 饮用水安全并没有得到真正保障, 同时集中供水厂因达不到设计的用水量, 成为供水单位亏损面大的重要原因之一。目前, 1 000元以下的分户净水和杀菌设备已经成熟, 在这种情况下, 对山区或半山区农村居民在现阶段仍可采用以分户供水为常备水源方案为宜。镇区或平坝中心村镇的集中供水站在山区、半山区遭遇特大干旱或其他严重自然灾害的情况下可以实施应急补源。这种方式省掉了集中净化设施和大量的配水管网建设、降低了蓄水池的容积和抽水家 (电) 泵的扬程, 还可以省掉不少的土建费用, 总体投资还会更低一些。而且净水设备和杀菌装置的普遍入户推广使用从根本上保障了农村分散居民的饮水水质安全。

摘要：与大型集中供水相比, 农村小集中和分散 (户) 供水在水源、工程设计、建设、运营管理等方面都要复杂一些, 在可维护性上要求更高一些。在我国农村饮水安全按人均成本控制的情况下, 小集中和分散供水的净化和杀菌设备显得比大型集中供水设备更富有挑战性, 不仅需要厂家采用新的结构技术和控制技术, 也需要用户在工程设计时就考虑设备选型的可行性。分析了我国设备市场上现有的几种适宜农村小集中和分散供水的净化和杀菌设备, 并对几种特殊的情况作了一些针对性分析, 提出了一些建议。

关键词：分散供水,农村饮水安全,设备选型

参考文献

[1]孙长贵, 鄂学礼, 孙晓云.无过滤净水技术及其在农村分散供水中的应用[J].中国水利, 2010, (19) .

[2]刘玲花, 周怀东, 李文奇.生物慢滤技术的应用与发展[J].中国农村水利水电, 2004, (6) .

[3]晏明全.微污染饮用水源强化混凝技术试验研究[C]∥中国水利水电科学研究院.中国农村饮水安全科技新进展, 2009-09.

水分散性 篇5

1 试验材料与方法

供试药剂:84%豆杰水分散粒剂, 由美国陶氏益农公司生产;48%灭草松水剂, 由德国巴斯夫公司生产;25%氟磺胺草醚水剂, 由南京祥宇农药有限公司生产;5%咪唑乙烟酸水剂, 由沈阳科创化学品有限公司生产。

试验设在七星泡农场科研站, 土质黑土, 土壤有机质含量6.67%, pH值6.07。前茬大豆, 秋天深翻地, 耙两遍, 秋起垄。供试大豆品种为垦鉴豆28号, 5月10日小四轮播种机精量点播, 公顷保苗株数35万株。公顷施46%尿素40kg、64%磷酸二铵150kg, 大豆初荚期叶面喷施磷酸二氢钾3kg/hm2。试验地主要杂草有:稗草、野燕麦、鸭跖草、苣荬菜、刺儿菜、卷茎蓼。试验处理前7d, 用高效盖草能防除田间禾本科杂草稗草、野燕麦。

小区试验采用随机区组法, 4次重复。试验共设7个处理, 处理1～5用84%豆杰水分散粒剂分别为30、37.5、45、52.5、60g/hm2;处理6为48%灭草松水剂3000mL/hm2;处理7为人工除草区;处理8为空白对照, 不除草。试验每个小区面积21m2, 共计32个小区672m2。于6月16日施药, 采用山东卫士牌WS-16型手动喷雾器人工施药, 美国Teejet80015型扇形喷头, 喷雾压力294～392kPa, 喷液量150L/hm2。施药后30、45d用数量法调查株防效, 45d调查鲜重防效, 收获前取单株进行室内考种并实收计产。

大面积应用设3个处理, 处理1为84%豆杰水分散粒剂60g/hm2;处理2为84%豆杰水分散粒剂2+5%咪唑乙烟酸1000mL/hm2;处理3为84%豆杰水分散粒剂45g/hm2+25%氟磺胺草醚1000mL/hm2。收获时测产, 每个处理取30m2。

2 试验结果与分析

2.1 安全性分析

施药后观察, 84%豆杰水分散粒剂小区试验的5个剂量大豆有轻微药害症状, 大豆叶片颜色变浅, 收获时测产和室内考种结果, 各处理间单株粒数、百粒重没有差别, 且处理区产量均高于不除草区, 也高于人工除草区, 因此, 在试验剂量范围内对大豆安全。 大面积应用的3个配方, 大豆都有药害, 7d后恢复, 收获测产, 产量均高于不除草区, 对大豆安全。

2.2 杂草防效调查

小区试验结果表明 (见表1) , 处理1对鸭跖草、刺儿菜有一定防效, 对卷茎蓼防效好, 对苣荬菜无效;处理2 对卷茎蓼防效好, 对鸭跖草防效较好, 对刺儿菜有一定防效, 对苣荬菜无效;处理3、4对卷茎蓼、鸭跖草、刺儿菜防效好, 对苣荬菜有一定防效;处理5对鸭跖草、卷茎蓼、刺儿菜防效好, 对苣荬菜防效较好;处理6对鸭跖草、卷茎蓼有一定防效, 对刺儿菜防效较好, 对苣荬菜无效。

%

施药后45d调查杂草鲜重防效, 对阔叶杂草鲜重防效处理1为88%, 处理2为90%, 处理3为94%, 处理4为96%, 处理5为98%, 处理6为88%。

大面积应用结果表明 (见表2) , 处理1对鸭跖草、卷茎蓼、刺儿菜防效好, 对苣荬菜防效较好, 对反枝苋、藜无效;处理2对鸭跖草、卷茎蓼、藜防效好, 对苣荬菜有一定防效, 对反枝苋、刺儿菜防效较好;处理3对鸭跖草、卷茎蓼、刺儿菜、反枝苋、藜防效好, 对苣荬菜防效较好。

%

2.3产量结果

小区试验产量结果表明, 处理1～8的大豆产量分别为2222.5、2199.8、2124.8、2373.3、2317.0、2166.8、2203.2、1641.5kg/hm2, 说明施用84%豆杰水分散粒剂各处理的大豆产量明显高于空白对照, 比空白对照增产29.4%～44.6%, 而且高于或与人工除草区产量相近。

大面积应用产量结果表明, 处理1～3的大豆产量分别为2563.5、2375.0、2483.3kg/hm2。

3小结

水分散性 篇6

1试验材料与方法

供试药剂:90%莠去津水分散粒剂, 由山东亿尔化工有限公司生产;38%莠去津悬浮剂, 由山东侨昌化学有限公司生产。

试验设在密山市富源乡中学的玉米试验田。土壤类型为沙壤土, 肥力中等, pH值6.5, 有机质含量2.6%, 前茬作物为大豆。供试玉米品种为四早113, 5月10日播种, 5月25日出苗, 出苗率95%。

试验采用随机区组设计, 4次重复。试验设7个处理, 处理1～4用90%莠去津水分散粒剂分别为1200、1650、2100、3300g/hm2;处理5为38%莠去津悬浮剂3915mL/hm2;处理6为人工除草区;处理7为空白对照区。各药剂处理区面积为39m2, 空白对照区面积为50m2。5月15日施药 (玉米播后5d) , 方法为土壤封闭处理法, 喷液量为450kg/hm2, 施药当天为晴天微风。于施药后20、40d调查残存杂草数量, 并于40d调查杂草鲜重, 计算防效。调查方法为对角线5点取样法, 每点0.25m2。

2试验结果与分析

2.1安全性分析

出苗后15d内观察, 各药剂处理区没有药害症状出现, 玉米生长发育正常, 说明90%莠去津水分散粒剂在试验剂量范围内对玉米安全。

2.2除草效果

表1表明, 处理1对稗草、藜、苋、苍耳有一定防效, 对苣荬菜无效;处理2对稗草、藜、苋、苍耳防效较好, 对苣荬菜有一定防效;处理3对苍耳防效好, 对稗草、藜、苋防效较好, 对苣荬菜有一定防效;处理4对稗草、藜、苋、苍耳防效好, 对苣荬菜有一定防效;对照药剂处理5的防效介于处理1和处理2之间。

杂草鲜重防效调查结果与株防效的趋势基本一致。

2.3产量分析

从产量调查结果看, 处理1～7的玉米产量分别为7360、7773、8145、8013、7638、7665、4318kg/hm2, 说明施用90%莠去津水分散粒剂各处理区的玉米产量明显高于空白对照, 比空白对照增产70.4%～88.6%, 除处理1外, 处理2～4的玉米产量均高于对照药剂和人工除草区。

3小结

水分散性 篇7

1 材料与方法

1.1 试验材料及防治对象

供试药剂为:20%氟虫双酰胺水分散粒剂 (垄歌) , 日本农药株式会社生产, 江苏龙灯化学有限公司经销;1.8%阿维菌素乳油, 河北威远生物化工有限公司生产。供试作物为甘蓝, 品种为夏秋绿王;防治对象为菜青虫 (Pieris rapae) 、甜菜夜蛾 (Laphygma exigua) 、斜纹夜蛾 (Spodoptera litura) 。

1.2 试验设计

试验共设5个处理, 分别为:20%氟虫双酰胺水分散粒剂3 000倍液 (有效成分含量60.0 g/hm2) (A) 、4 000倍液 (有效成分含量45.0 g/hm2) (B) 、5 000倍液 (有效成分含量36.0g/hm2) (C) ;1.8%阿维菌素乳油2 000倍液 (有效成分含量6.8 g/hm2) (D) , 以清水作空白对照 (CK) 。小区面积21.0 m2, 试验小区按随机区组排列。

1.3 试验实施

试验地点在吴江市盛泽镇蔬菜基地, 上茬为茄子, 面积660 m2, 6月22日播种, 7月23日移栽, 试验时甘蓝处于结球期。菜青虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾处于低龄幼虫盛发期。采用长江-10A型背负式手动喷雾器, 常规喷雾, 喷药液量900kg/hm2, 施药日期为9月8日。

1.4 调查与统计分析方法

在施药前和施药后3、7、10 d采取5点取样法, 每点定点调查2株, 观察植株整株叶片上的活幼虫数, 以虫口减退率计算各处理区防效, 经反正弦平方根转换后用LSR法比较测定其差异显著性[1], 同时观察试验药剂对甘蓝的影响。

2 结果与分析

2.1 对菜青虫的防效

由表1可知, 处理A与处理B防治菜青虫效果最佳, 其药后3、7、10 d的防效分别为100.0%、100.0%、99.5%和100.0%、99.5%、98.4%, 明显优于处理D的防效94.3%、90.2%、80.9%, 处理A、处理B、处理D表现差异为极显著;处理C防治菜青虫效果次之, 其药后3、7、10 d的防效分别为99.4%、97.2%、95.6%, 均优于处理D, 二者表现差异为极显著。

2.2 对甜菜夜蛾的防效

由表2可知, 处理A防治甜菜夜蛾效果最佳, 其药后3、7、10 d的防效分别为100.0%、96.2%、94.6%, 明显优于处理D的防效93.3%、89.1%、83.2%, 表现差异为极显著;处理B防治甜菜夜蛾效果次之, 其药后3、7、10 d的防效分别为97.8%、94.6%、92.6%, 明显优于处理D, 表现差异为极显著;处理C药后3、7、10 d的防效分别为95.5%、90.2%、87.2%, 略优于处理D, 药后3、7 d与处理D表现差异为不显著, 药后10 d与处理D之间表现差异为极显著。

2.3 对斜纹夜蛾的防效

由表3可知, 处理A防治斜纹夜蛾效果最佳, 其药后3、7、10 d的防效分别为100.0%、96.6%、95.0%, 明显优于处理D的防效93.5%、87.5%、83.3%, 表现差异为极显著;处理B防治斜纹夜蛾效果次之, 其药后3、7、10 d的防效分别为98.3%、94.5%、91.9%, 明显优于处理D, 表现差异为极显著;处理C药后3、7、10 d的防效分别为96.1%、89.7%、87.8%, 略优于处理D, 药后3、7 d与处理D之间表现差异为不显著, 药后10 d与处理D之间表现差异为显著。

2.4 安全性

田间观察表明, 20%氟虫双酰胺水分散粒剂对甘蓝生长安全, 无不良影响。

3 结论与讨论

20%氟虫双酰胺水分散粒剂是一种新型杀虫剂, 属昆虫鱼尼丁 (肌肉) 受体激活剂, 与以往杀虫剂的作用机理完全不同, 能使昆虫体内过度释放钙离子, 导致昆虫死亡。对鳞翅目害虫有光谱防效, 非常适宜于现有杀虫剂产生抗性的害虫的防治[2,3]。对幼虫有非常突出的防效, 渗透植株体内后通过木质部略有传导, 耐雨水冲刷, 因此对非靶标对象安全, 且不与现有杀虫剂产生交互抗性。本试验证明该药剂对甘蓝菜青虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫有较好的防治效果, 明显优于对照农药1.8%阿维菌素乳油, 且持效期长, 对鳞翅目害虫高龄幼虫有较好的灭杀作用, 是防治甘蓝害虫的理想药剂。

建议在生产上使用20%氟虫双酰胺水分散粒剂防治甘蓝菜青虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫, 使用浓度以3 000~4 000倍液 (有效含量45.0~60.0 g/hm2) 为宜, 在田间害虫低龄幼虫盛发期及时用药, 对水900 kg/hm2常规喷雾, 注意在早晨或傍晚施药, 就可收到较好的防治效果[4,5,6]。

参考文献

[1]陆致平, 庄福坤, 金春梅, 等.五种杀虫剂对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的控制[J].农药, 2004 (S) :63-64.

[2]陆致平, 陈小萍, 刘于成, 等.甜菜夜蛾发生规律及其防治策略[M]∥走向21世纪的中国昆虫学, 中国昆虫学会2000年学术年会论文集.北京:中国科学技术出版社, 2000:664-667.

[3]黄国洋.农药试验技术与评价方法[M].北京:中国农业出版社, 2000.

[4]薛国红, 陆致平.24%氰氟虫腙悬浮剂对甘蓝害虫的控制作用[J].现代农业科技, 2010 (8) :163-164.

[5]曹瑛, 张涛, 徐进, 等.几种杀虫剂对甘蓝蚜虫的防效试验[J].长江蔬菜, 2005 (2) :28.