[發明專利]Pluronic嵌段共聚物用于自來水中微量有機污染物的去除

無效

• 申請號: 201410033448.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103739122A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 趙劍曦
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于水污染處理技術領域，涉及Pluronic嵌段共聚物用于自來水中微量有機污染物的去除。該去除方法適用于進一步清潔自來水。若應用于住宅小區，可實現小區高潔水的集中供應。

背景技術

當今生活生產中，各種洗滌用品被大量使用，已不可避免地污染到水源水。目前世界上通用的飲用水（自來水）消毒工藝僅有氯氣處理這一環節，這能有效地去除致病性細菌，但無法降解有機污染物。對有機污染物，通入的氯氣反而會與有機物結合（相互作用）形成強致癌性的多氯有機物。

世界上用于清除水體有機污染物的主要方法有：超臨界水氧化（supercritical?water?oxidation）、臭氧化（ozonation）、紫外光輻射（UV?light?irradiation）、溶劑萃取（solvent?extraction）和活性碳吸附（activated?carbon?adsorption）。前三種方法從經濟角度考慮適用于大劑量有機物污染的水體處理；后兩種適合連續流動水清污。其中溶劑萃取法本身也給水源帶來二次污染，不適合自來水處理。用活性碳吸附需要水中有機物具有一定的濃度，與活性碳形成較大的濃度差，也不符合自來水中微量有機污染物的去除。而且活性炭處理流動水通常采用固定床方式，僅有接觸水流的那一面對吸附是有效的，造成“活性”降低，清污效果不理想。

本發明采用增溶膠束超濾（Micellar-Enhanced?Ultrafiltration，簡寫為MEUF）新技術。MEUF技術利用了兩親結構分子所產生的自發聚集行為（膠束化行為），這在水中得到親油基團被包裹在內，親水頭基環繞在外的分子有序聚集體（膠束）。這種膠束內核的疏水微環境能有效地増溶水中的有機分子（膠束增溶），使之富集。膠束增溶的結果放大了有機分子的體積，因此能借助超濾膜將之截留除去。

通常的MEUF技術采用普通表面活性劑。這些表面活性劑分子量低，無法生成大內核的膠束，因而對有機物的增溶量低；更重要的是，小尺寸膠束難以被超濾膜有效截留，可能造成對水體的二次污染；目前也還沒有找到對小分子表面活性劑合適的再生使用技術，無法實現工業應用。Pluronic嵌段共聚物無毒無害，所形成的膠束尺寸大，不僅能有效増溶有機物，還能被超濾膜完全截留，加上可利用溫度效應使膠束重復利用（再生技術），這些都使得Pluronic嵌段共聚物可以作為去除自來水中微量有機污染物的很好増溶膠束材料。

發明內容

本發明的目的是針對目前自來水中存在微量有機污染物的現狀，提供一種有效去除自來水中微量有機污染物的新方法，將Pluronic嵌段共聚物用于自來水中微量有機污染物的去除。本發明利用Pluronic嵌段共聚物所形成的大尺寸膠束，既可大大增強對有機物的增溶，也確保增溶膠束能被超濾膜有效截留，從而實現有機污染物與水體的分離。且Pluronic嵌段共聚物可再生循環利用，對環境無污染。

為了達到本發明目的，本發明進一步提供了技術方案：

Pluronic嵌段共聚物用于自來水中微量有機污染物的去除，將Pluronic嵌段共聚物加入自來水中，將溫度控制在臨界膠束溫度以上，使之形成膠束、增溶，富集水中的微量有機污染物；然后用超濾膜將純凈水和增溶了有機污染物的Pluronic嵌段共聚物膠束進行分離，即得去除了微量有機污染物的自來水。

所述的Pluronic嵌段共聚物為聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物。所述的Pluronic嵌段共聚物為F127、F108、F98、F88、F87、P123、P105、P104、P103、P94、P85、P84、L122、L121、L101、L92、L81中的一種。

每升自來水中加入1-5g的Pluronic嵌段共聚物。

將分離得到的增溶了有機污染物的Pluronic嵌段共聚物膠束溶液的溫度控制為臨界膠束溫度以下，釋放出被增溶的有機物，重新得到Pluronic嵌段共聚物。

本發明的顯著優點是：

（1）本發明利用Pluronic嵌段共聚物所形成的大尺寸膠束，既可大大增強對有機物的增溶，也確保增溶膠束能被超濾膜有效截留，去除效果佳，實現了微量有機污染物與水體的分離；

（2）同時利用Pluronic嵌段共聚物膠束化的敏感溫度效應，通過簡單的溫度調節來控制單體分子與組成膠束之間的可逆轉換，以此實現Pluronic嵌段共聚物的再生循環利用；

（3）該方法為解決自來水體中微量有機污染物的去除提供了思路。