一种去除微塑料的混凝水处理方法技术

本发明专利技术涉及一种去除微塑料的混凝水处理方法，属于微塑料处理技术领域。本发明专利技术公开了一种去除微塑料的混凝水处理方法，主要采用混凝法工艺的同时使用了阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺作为助凝剂，提高了混凝效果，有效地去除了水体中的微塑料，其操作简便，效果显著，成本低；同时与采用传统的絮凝剂进行处理的方法相比，本发明专利技术的处理方法中利用的聚合氯化铝用量可减少30％以上，成本节省40％以上，且其混凝效果更好，适应能力强，腐蚀性小，利于运输，还能去除多种污染物(如水中含有的磷)。有的磷)。有的磷)。

【技术实现步骤摘要】
一种去除微塑料的混凝水处理方法


[0001]本专利技术属于微塑料处理
，涉及一种去除微塑料的混凝水处理方法。

技术介绍

[0002]微塑料(d<5mm)污染被公认为全球性环境问题之一。由于微塑料粒径小、比表面积大、容易吸附有毒有害物质(如重金属、抗生素、有机污染物和病原菌等)，一旦被排放到水生态环境中，微塑料可通过降水、径流、污水排放等途径进入海水和淡水系统，从而对水生态健康和动植物的正常发育和繁殖造成潜在的危害。虽然污水处理厂是控制和去除微塑料的重要场所，但经过一系列污水处理单元，得到的出水中依然含有微塑料。因此需要重视污水处理厂中微塑料的去除。
[0003]在污水处理工艺中，传统的活性污泥法、氧化沟、SBR(序列间歇式活性污泥法)、快速砂滤、溶解气浮、混凝、反渗透及膜生物反应器等对微塑料都有一定的去除效果。虽然传统的生物和物理处理工艺成本低，但存在着一些缺陷，如在快速砂滤过程中通过摩擦等作用可能会减小微塑料的粒径，不易于后续的检测及去除；而溶解气浮只适用于低密度的微塑料；相比之下，反渗透技术和膜生物反应器不仅对污染物的去除范围广，且其对微塑料的去除效果最好，但微塑料会加剧膜污染，且膜耗和能耗较大，成本高，不能作为去除微塑料的主流技术，与之相比，混凝法具有成本低，适用范围广的优点，且也已被证明其对微塑料有一定的去除效果。有研究者利用AlCl3·
6H2O和FeCl3·
6H2O对高浓度聚乙烯微塑料进行去除，发现AlCl3·
6H2O具有更好的效果，但是去除效率也只有36.89
±
3.24％，进一步添加了聚丙烯酰胺后，其去除效率提高到了61.19
±
3.67％，但此去除效率依然有待提高。随后有研究报道利用无机高分子絮凝剂聚合氯化铝可以有效地去除高浓度的聚苯乙烯，但是这些研究中所用到的微塑料浓度远远高于实际浓度。
[0004]综合目前的研究来看，提高微塑料的去除效果就需要添加聚丙烯酰胺，改善混凝条件。而聚合氯化铝是目前最常用的水处理药剂，通过添加不同离子型的聚丙烯酰胺，能够使絮凝体更加紧密，更易于沉淀。从而能后有效的去除水体中的微塑料。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种去除微塑料的混凝水处理方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]1.一种去除微塑料的混凝水处理方法，所述混凝水处理方法具体如下：
[0008]向含有微塑料的水溶液中加入聚合氯化铝，再添加阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺，在温度为24～26℃、pH值为5.0～9.0的条件下进行搅拌混凝，搅拌完后将溶液静置沉淀，固液分离即可将微塑料去除。
[0009]优选的，所述聚合氯化铝与水溶液的质量体积比为20～600:1，mg:L。
[0010]优选的，所述阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺与水溶液的质量体积比为2～10:1，mg:L。
[0011]优选的，所述微塑料为粒径为50～200μm的聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚四氟乙烯中的任意一种。
[0012]优选的，所述搅拌具体为：以300rpm的转速搅拌1min后以200rpm的转速搅拌3min，然后再以100rpm的转速搅拌10min。
[0013]优选的，所述沉淀时间为10～40min。
[0014]优选的，所述HCl浓度为1M，浸泡的时间为1h。
[0015]优选的，所述含有微塑料的水溶液中微塑料的浓度为10～200mg/L。
[0016]优选的，pH值采用浓度为1M的HCl溶液和浓度为1M的NaOH溶液进行调节。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]本专利技术公开了一种去除微塑料的混凝水处理方法，主要采用混凝法工艺的同时使用了阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺作为助凝剂，提高了混凝效果，有效地去除了水体中的微塑料，其操作简便，效果显著，成本低；同时与采用传统的絮凝剂进行处理的方法相比，本专利技术的处理方法中利用的聚合氯化铝用量可减少30％以上，成本节省40％以上，且其混凝效果更好，适应能力强，腐蚀性小，利于运输，还具有除臭、杀菌和脱色的作用。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0021]图1为实施例1中静置沉淀后的图片；
[0022]图2为实施例1中非离子型聚丙烯酰胺和实施例7中阳离子型聚丙烯酰胺用于去除微塑料的去除效率；
[0023]图3为不同浓度的聚合氯化铝浓度对混凝水处理方法中去除微塑料效率的影响。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]本实施例所用原料聚合氯化铝和聚丙烯酰胺分别购置于上海源叶生物科技有限公司和上海麦克林生化科技有限公司。
[0026]实施例1
[0027]一种去除微塑料的混凝水处理方法，具体如下：
[0028]以含有50mg/L的微塑料(粒径为100μm的聚乙烯，在60℃下烘干12h)的水溶液为待处理溶液，加入聚合氯化铝使其在溶液中的浓度为400mg/L，再添加非离子型聚丙烯酰胺使其在溶液中的浓度为10mg/L，形成混凝溶液，混凝溶液用浓度为1M的HCl和NaOH调节使其pH＝7.0，随后在25℃下进行搅拌(搅拌具体为：以300rpm的转速搅拌1min后以200rps的转速搅拌3min，然后再以100rpm的转速搅拌10min)然后静置沉淀30min(如图1所示)，去除上清液的微塑料即可。
[0029]将去除的微塑料进行烘干(60℃下烘干12h)，通过称量反应前后微塑料的质量以计算去除率，得到微塑料去除效率为89％。
[0030]实施例2
[0031]一种去除微塑料的混凝水处理方法，具体如下：
[0032]以含有50mg/L的微塑料(粒径为50μm的聚乙烯，在60℃下烘干12h)的水溶液为待处理溶液，加入聚合氯化铝使其在溶液中的浓度为400mg/L，再添加非离子型聚丙烯酰胺使其在溶液中的浓度为10mg/L，形成混凝溶液，混凝溶液用浓度为1M的HCl和NaOH调节使其pH＝7.0，随后在25℃下进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除微塑料的混凝水处理方法，其特征在于，所述混凝水处理方法具体如下：向含有微塑料的水溶液中加入聚合氯化铝，再添加阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺，在温度为24～26℃、pH值为5.0～9.0的条件下进行搅拌混凝，搅拌完后将溶液静置沉淀，固液分离即可将微塑料去除。2.根据权利要求1所述的混凝水处理方法，其特征在于，所述聚合氯化铝与水溶液的质量体积比为20～600:1，mg:L。3.根据权利要求1所述的混凝水处理方法，其特征在于，所述阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺与水溶液的质量体积比为2～10:1，mg:L。4.根据权利要求1所述的混凝水处理方法，其特征在于，所述微塑料为粒径为50～200μm的聚苯乙烯、聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈程，王兴祖，苏雄双，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：