[發(fā)明專利]一種吸附回收工業(yè)廢水中芳香化合物的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410523747.5
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104311861A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)紅兵;劉金平;楊祖金
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)惠州研究院
• 主分類號: C08J7/02
• 分類號: C08J7/02;C08L33/10;C08L33/08;C08L25/14;C08L25/08;C08L25/16;C08L25/18;C08F220/18;C08F212/08;C08F212/14;C08F212/12;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 廣州市深研專利事務(wù)所 44229
• 代理人: 姜若天

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸附回收工業(yè)廢水中芳香化合物的方法。

背景技術(shù)

石油作為現(xiàn)代社會的重要能源，給人類社會帶來巨大財富的同時，也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。大量的芳香化合物，如苯、甲苯、乙基苯和二甲苯等在石油冶煉、加工和運(yùn)輸過程中，不可避免的進(jìn)入河流、湖泊和海洋中，造成水體污染。泄漏到水體中的芳香化合物，在水體中長期存在，對魚類和人體具有致癌、致畸等嚴(yán)重危害。以苯為例，研究表明苯在人體中潛伏期長達(dá)12～15年，人體一旦攝入苯，會嚴(yán)重?fù)p壞神經(jīng)系統(tǒng)，長期接觸苯，可導(dǎo)致白血病，甚至誘發(fā)癌癥。早在1989年，6種芳香化合物（苯、甲苯、乙基苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯）就已經(jīng)被列入中國水環(huán)境優(yōu)先控制污染物。

基于以上原因，對這類芳香化合物的清除成了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。中國專利（公開號CN?101164905?A?2008）公開了一種利用親水性離子液體-鹽雙水相體系萃取回收水溶液中芳香類化合物的方法，該方法對苯酚或者硝基苯酚等芳香化合物具有較高的萃取率，但同時存在可能造成二次污染這一缺陷。中國專利（公開號CN?101514036?A?2009）報道了一種采用零價鐵基材料去除水中芳香化合物的方法，該法具有使用設(shè)備簡單、操作過程簡便省時經(jīng)濟(jì)等無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但該方法所采用的零價鐵基材料需要酸化，且酸化后的酸洗物質(zhì)可能會造成二次污染，這一缺陷限制了它的使用范圍。最近，中國專利（申請?zhí)?01110134160.1）公布了一種可連續(xù)降解芳香化合物廢水的均相光氧化反應(yīng)裝置及處理方法，該法能夠連續(xù)降解廢水中的芳香化合物，具有去除率高、去除芳香化合物種類多等優(yōu)點(diǎn)，但是該法同時存在工藝流程復(fù)雜、對樣品需要強(qiáng)氧化處理等不足之處。

基于分子內(nèi)親油基對芳香化合物分子的親和力進(jìn)行吸附回收研究是近幾年備受關(guān)注的研究成果，已經(jīng)成功開發(fā)了對不同的有機(jī)物質(zhì)具有吸附效果的一系列吸附材料。這類材料對純的有機(jī)物質(zhì)吸附效果相當(dāng)明顯，合成工藝也相當(dāng)成熟，但是，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)出專門針對水中芳香化合物的吸附回收方法及其專屬吸附材料的制備卻沒有相應(yīng)的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種吸附回收工業(yè)廢水中芳香化合物的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明在現(xiàn)有吸油樹脂的基礎(chǔ)上，結(jié)合芳香類化合物的性質(zhì)，合成對香類化合物具有選擇性吸附分離效果的高分子聚合物，并對該高分子聚物進(jìn)行后續(xù)處理，得到對芳香類化合物具有優(yōu)異吸附效果的吸附材料。

一種吸附材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）將丙烯酸酯類或含有苯環(huán)的烯烴類或兩者按質(zhì)量比1:5～5:1比例混合的單體作為聚合單體，將分散劑溶解在水中，在30～60℃的溫度范圍內(nèi)，加入交聯(lián)劑、聚合單體、引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完畢后即得到聚合物，經(jīng)熱水洗滌后，將得到的產(chǎn)物進(jìn)行干燥，得到高分子聚合物；各物質(zhì)的重量份數(shù)比為：單體：10～40份，交聯(lián)劑：0.5～6份，分散劑：0.3～3份，引發(fā)劑：0.2～2.5份，水：90～400份；

（2）將得到的材料置于醇類溶脹物質(zhì)中溶脹，將溶脹后的材料減壓干燥，得到吸附材料。

在上述的制備方法中，所述丙烯酸酯類為溶解度參數(shù)與芳香化合物物質(zhì)溶解度參數(shù)相近的物質(zhì)，優(yōu)選為甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二酯或丙烯酸丁酯。本發(fā)明采用與芳香化合物溶解度參數(shù)相接近的丙烯酸酯類或含有單個苯環(huán)的烯烴類物質(zhì)或者兩者的混合物為聚合單體，在引發(fā)劑存在的條件下，首先進(jìn)行聚合反應(yīng)，交聯(lián)共聚成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。

????在上述的制備方法中，所述含有苯環(huán)的烯烴類為苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、氟苯乙烯、甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯或4-叔丁基苯乙烯。

在上述的制備方法中，所述的分散劑為聚乙烯醇、明膠、可溶性淀粉、聚乙二醇或甲基纖維素。

在上述的制備方法中，所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的一種或兩種的混合物。

在上述的制備方法中，所述的交聯(lián)劑分為兩類，一類為油溶性單體，具體為二乙烯基苯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-異丁氧基甲基丙烯酰胺等；另一類為水溶性單體，具體為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，所用的交聯(lián)劑為其中的一種。

在上述的制備方法中，所述的醇類溶脹物質(zhì)為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、2-丁醇、異丁醇中的一種或者多種的混合物。

利用上述吸附材料來吸附回收工業(yè)廢水中芳香化合物的方法，包括如下步驟：