[發(fā)明專利]一種基于環(huán)糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合處理水中微污染物的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210103935.3
• 申請(qǐng)日: 2012-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102659206A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡喜運(yùn);夏春龍;商君陽(yáng);陳景文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;C02F1/72
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水污染控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于環(huán)糊精聚合物材料吸附/KMnO₄氧化耦合處理水中污染物的方法。?

背景技術(shù)

水污染問(wèn)題引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。水中微量有機(jī)污染物，如農(nóng)藥、酚類、抗生素等，在水中含量低，但是在諸多水體中已被檢測(cè)出來(lái)，更威脅到生活飲用水。水中微量的有機(jī)污染物，特別是高穩(wěn)定性、有毒有害污染物，通過(guò)水循環(huán)過(guò)程可以逐漸積累與濃縮，對(duì)水質(zhì)構(gòu)成較大威脅。我國(guó)最新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5724-2006中有機(jī)污染物種類已增至53項(xiàng)，非常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)中列有三氯酚等酚類及溴氰菊酯等農(nóng)藥。而常規(guī)工藝難以滿足人們對(duì)水質(zhì)的要求，因此，需要在水處理過(guò)程中或常規(guī)水處理工藝后引進(jìn)更有效的氧化技術(shù)來(lái)處理此類微污染物。?

高級(jí)氧化技術(shù)作為常用水處理技術(shù)，被廣泛接受。高錳酸鉀(KMnO₄)作為一種高效氧化劑，應(yīng)用于水處理，其氧化能力強(qiáng)，pH適用范圍廣，且易運(yùn)輸和儲(chǔ)存，同時(shí)投料方便、價(jià)格低。KMnO₄在氧化降解有機(jī)物過(guò)程中基本不產(chǎn)生有毒、有害副產(chǎn)物，多數(shù)條件下產(chǎn)物為不溶性二氧化錳。專利CN?201110150251.4公開(kāi)了一種釕催化高錳酸鉀氧化去除水中微污染物的方法，該方法提到向含有微污染物的水中，按照一定順序投加濃度為0.5-5.0mg/L的KMnO₄和濃度為0.5-5.0mg/L的釕催化劑，處理5-40min，可去除酚類、苯胺類或內(nèi)分泌干擾物。該法中使用釕鹽催化劑，易溶于水，具有揮發(fā)性，不易回收，既不經(jīng)濟(jì)又不環(huán)保。?

專利CN?200510019609.4中涉及一種雙酚類廢水選擇性強(qiáng)化處理方法。該方法是在廢水中加入一定量β-環(huán)糊精，投加量為5∶1-10∶1(β-環(huán)糊精與雙酚類物質(zhì)質(zhì)量濃度比)，通過(guò)分子識(shí)別作用形成包結(jié)物，在常溫、常壓下在紫外燈光降解，分子結(jié)構(gòu)為非平面構(gòu)型的雙酚類物質(zhì)光降解效率為40-60％。該方法需投加環(huán)糊精單體，不能回收利用。?

吸附法去除水中污染物也是水污染控制的一種有效手段，通過(guò)吸附劑的吸附作用可以吸附富集水中污染物，降低污染物濃度水平。專利CN?01140411.6中公開(kāi)了一種水體凈化吸附劑聚環(huán)糊精的制備方法。該方法制備了系類環(huán)糊精聚合物，用于對(duì)水中多種有機(jī)物(如硝基苯、苯酚)吸附去除。該法雖提到環(huán)糊精聚合物材料可用于水體凈化吸附劑，但吸附后污染物仍然存在，吸附劑處理不善，仍會(huì)造成污染物的解析，污染物不能徹底去除。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于環(huán)糊精聚合物材料吸附/KMnO₄氧化耦合徹底去除和凈化水中微污染物的方法，同時(shí)該方法中環(huán)糊精聚合物材料可循環(huán)再生使用，經(jīng)濟(jì)高效又環(huán)保。?

為達(dá)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：?

(1)環(huán)糊精聚合物材料吸附富集：向含有微污染物的水中投入0.1-2.0g環(huán)糊精聚合物材料，其中微污染物初始濃度范圍優(yōu)選500μg/L-500mg/L，環(huán)糊精聚合物材料用量可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)，其與微污染水質(zhì)量比1∶50-1∶1000，吸附富集過(guò)程可在酸性到堿性的范圍內(nèi)進(jìn)行，范圍pH＝3-9。吸附富集時(shí)間和溫度可根據(jù)具體條件適當(dāng)調(diào)整，時(shí)間范圍1h-24h，溫度范圍283-303K。吸附富集過(guò)程要振蕩或攪拌。?

(2)KMnO₄氧化降解：將步驟(1)中環(huán)糊精聚合物材料濾出，投入到0.5-10mM?的KMnO₄的溶液中，調(diào)節(jié)pH值，范圍3-7。其中環(huán)糊精聚合物材料與KMnO₄溶液質(zhì)量比1∶50-1∶200，氧化降解時(shí)間和溫度可根據(jù)具體反應(yīng)條件適當(dāng)調(diào)整，時(shí)間范圍20min-120min，溫度范圍283-303K。氧化降解過(guò)程要振蕩或攪拌。?

(3)依次重復(fù)操作上述步驟(1)、步驟(2)。?

上述環(huán)糊精聚合物材料為Mn負(fù)載環(huán)糊精聚合物材料(CDPMn)，可以是β-CDPMn，γ-CDPMn、MCDPMn、HPCDPMn中的一種或任意組合。?

上述水中微污染物可以是苯線磷農(nóng)藥、雙酚A、三氯酚等酚類、土霉素、四環(huán)素抗生素類污染物中的任意一種或混合。?