用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法技术

本发明专利技术属于水处理技术领域，公开了用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法。本发明专利技术将植物单宁和传统阳离子絮凝剂复配使用，此时，具有多种反应位点的单宁分子与水溶性有机污染物发生结合，从而提高了传统絮凝剂的作用力和净化能力。本发明专利技术的方法具有去除范围广、去除效率高、环境友好、成本低廉的优点，可以一步去除悬浮物、溶解有机物等多种污染物，快速净化水体，提高水体水质。提高水体水质。提高水体水质。

【技术实现步骤摘要】
用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，具体涉及用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法。

技术介绍

[0002]由于人口的快速增长和工业的快速发展，导致包括水溶性有机物在内的污染情况不断对生态环境和人类健康造成巨大威胁，其中包含合成药物。在合成药物中，抗生素作为一类可以有效保护人类和动物免受细菌感染的药物而在全球范围内大量使用，然而大部分的抗生素不能被生物体代谢完全，导致其最终释放到水体内，加速了耐药细菌的产生，对人类健康带来了巨大的风险。
[0003]鉴于水溶性有机污染物的危险性和毒性，人们提出了各种水处理技术来修复有机污染水。然而，每种方法都有其局限性和缺点。例如，降解法和高级氧化法在净化过程中会产生有毒有害的代谢产物和副产品。另外，使用吸附法去除时，由于水溶性有机污染物具有溶解度高、极性强等特点，致使吸附剂对水溶性有机污染物的吸附容量低、吸附位点不足及吸附作用力弱，从而去除困难。反渗透、超滤和纳滤法均是压力驱动、高能量消耗和高运行成本的技术，难以大规模工业应用于有机废水处理中。
[0004]絮凝法是废水处理中常用的一种工艺，具有成本低、操作简单、可更新等优点。絮凝剂作为核心材料，其主要是通过电荷中和、吸附和捕获使胶体污染物质和悬浮污染颗粒失稳并聚集成较大的沉降絮凝体，从而达到净化水体的目的。然而，目前常规的絮凝剂在去除水溶性有机污染物方面，通常以电荷中和为作用机理，难以对水溶性污染物实现絮凝的目的，因此去除效率不高。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术利用植物生物质植物单宁特有的酚羟基基团，与水溶性有机污染物通过多重作用力快速形成复合物，再通过与金属离子螯合形成絮体并沉淀，达到去除的目的。该方法可用于对具有不同的化学结构、分子大小和电荷性质的水溶性有机污染物的絮凝去除，具有环境友好、成本低廉的优点。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法，包含以下步骤：将植物单宁加入待处理废水中快速搅拌均匀得到废液；将金属盐添加至废液中快速搅拌均匀得到混合废液；将混合废液继续缓慢搅拌并调节混合废液的pH值；以及将调节pH值后的混合废液沉降使得尺寸增长的复合有机污染物纳米颗粒物质沉淀。
[0007]优选的，所述植物单宁包含但不限于单宁酸、杨梅单宁、黑荆树单宁中任一种或多种。
[0008]优选的，所述金属盐包含但不限于FeCl3和/或Al2(SO4)3。
[0009]优选的，将植物单宁加入待处理废水中以200
ꢀ–ꢀ
300 r
‧
min
−1均匀搅拌30
ꢀ–ꢀ
90 s后得到废液，其组分为有机污染物
‑
植物单宁复合物。
[0010]优选的，将金属盐添加至废液中以200
ꢀ–ꢀ
300 r
‧
min
−1均匀搅拌30
ꢀ–ꢀ
90 s得到混合废液，其组分为有机污染物
‑
植物单宁
‑
金属纳米复合物。
[0011]优选的，将混合废液继续以50 r
‧
min
−1搅拌10
ꢀ–ꢀ
15 min，并调节混合废液pH至6.0
–
7.0。
[0012]优选的，所述植物单宁和金属盐为水溶液，使用的植物单宁与金属盐的质量比例为1:5
ꢀ–
1:15。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术与其他金属盐絮凝剂去除水体有机污染物的手段相比，本专利技术中由于植物单宁是一种含丰富有多种官能团的大分子有机物，使得植物单宁对不同化学结构、分子量、电荷性质的水溶性有机污染物均存在多重分子间作用力，可将水溶性有机污染物与植物单宁稳定地形成水溶性有机污染物
‑
植物单宁复合物，这对于通常以电荷中和为作用机理的传统絮凝剂来说，是很难实现的。
[0014]（2）本专利技术与其他金属盐絮凝剂去除水体有机污染物的手段相比，本专利技术中由于植物单宁含有的邻苯/连苯三酚结构，使得金属离子可与水溶性有机污染物
‑
植物单宁复合物发生螯合作用形成水溶性有机污染物
‑
植物单宁
‑
金属纳米复合物，这种结合方式使得该方法对不同类型有机污染物分子都有良好的去除效果。
[0015]（3）本专利技术与其他金属盐絮凝剂去除水体有机污染物的手段相比，本专利技术中在含有机物的废水首先加入植物单宁，随后加入金属离子。该方法的投加顺序与首先投加金属盐相比，有效地解决了金属离子与有机物分子间的相互作用力单一，形成的复合物尺寸小，因而去除效果不佳的问题；该方法的投加方法与直接投加预先混合制备的单宁
‑
金属盐络合物沉淀相比，传质阻力小，可以更有效地诱导水溶性有机污染物相间传质为固态可去除絮体，同时可以去除具有不同电荷性质的有机物。
[0016]（4）本专利技术与其他金属盐絮凝剂去除水体有机污染物的手段相比，本专利技术中由于植物单宁酚羟基结构与金属离子之间的螯合作用，使得净化后水体中的残留金属离子浓度大幅度降低。
附图说明
[0017]图1所示是对比例1中传统絮凝剂Al2(SO4)3及实施例1的杨梅单宁
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Al2(SO4)3絮凝体系对抗生素环丙沙星的去除效果及残留的金属离子浓度对比；图2所示是对比例2中传统絮凝剂FeCl3及实施例2的杨梅单宁
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FeCl3絮凝体系对抗生素环丙沙星的去除效果及残留的金属离子浓度对比；图3所示是实施例3中的杨梅单宁
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FeCl3絮凝体系和对比例3中预先混合制备的杨梅单宁
‑
FeCl3络合物沉淀对抗生素环丙沙星的去除效果对比；图4所示是对比例4中传统絮凝剂FeCl3及实施例4的杨梅单宁
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FeCl3絮凝体系对抗生素诺氟沙星的去除效果对比；图5所示是对比例5中传统絮凝剂Al2(SO4)3及实施例5的杨梅单宁
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Al2(SO4)3絮凝体系对抗生素土霉素的去除效果对比；
图6所示是对比例6中传统絮凝剂FeCl3及实施例6的杨梅单宁
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FeCl3絮凝体系对抗生素环丙沙星的去除效果对比；图7所示是实施例7中杨梅单宁
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FeCl3絮凝体、杨梅单宁
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Al2(SO4)3絮凝体系对天然大分子有机污染物腐殖酸的去除效果。
具体实施方式
[0018]为了进一步了解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术方法和效果做进一步详细的说明。有必要在此指出，本实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本专利技术的内容做出一些非本质的改进和调整。
[0019]本专利技术第一实施方式提供了用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法，包含以下步骤：将植物单宁加入待处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于水溶性有机污染物去除的絮凝方法，其特征在于，包含以下步骤：将植物单宁加入待处理废水中快速搅拌均匀得到废液；将金属盐添加至废液中快速搅拌均匀得到混合废液；将混合废液继续缓慢搅拌并调节混合废液的pH值；以及将调节pH值后的混合废液沉降使得尺寸增长的复合有机污染物纳米颗粒物质沉淀。2.如权利要求1所述的絮凝方法，其特征在于，所述植物单宁包含但不限于单宁酸、杨梅单宁、黑荆树单宁中任一种或多种。3.如权利要求1所述的絮凝方法，其特征在于，所述金属盐包含但不限于FeCl3和/或Al2(SO4)3。4.如权利要求1所述的絮凝方法，其特征在于，将植物单宁加入待处理废水中以200
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300 r
‧
min
−1均匀搅拌30
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90 s后得到废液，其组分为有机污染物
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊凌，王梦月，王晓玲，王毓，
申请(专利权)人：成都思文凌云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：