CN101628745A - 一种流态水污染的应急处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流态水污染的应急处理方法，包括的步骤是，飘浮在水中的磁性微球吸附水中的污染物、收集吸附后的磁性微球、解吸磁性微球上的污染物、再将磁性微球放入水中进行下一循环处理，所述的磁性微球是通过发泡成型方法偶联而得。所述磁性微球处理污染物的过程包括重金属和/或有机污染物的吸附和解吸。所述发泡成型方法是把偶联剂、发泡剂与吸附树脂和Fe₃O₄纳米材料混合均匀发泡成小微球，吸附树脂作为载体。该方法具有高效、稳定、安全的特性，并且吸附材料在流态水体中不会流失、悬浮性好且适于连续吸附－解吸操作。

Description

一种流态水污染的应急处理方法

技术领域

本发明涉及一种流态水污染的处理方法，尤其涉及一种利用磁性微球处理流态水污染的应急方法。

背景技术

近10年来，我国水污染防治的研究工作取得了巨大进步，但对河流的应急治理研究尚处于起步阶段。松花江事件的处置措施非常典型地暴露出了我国应对江、河、湖突发水体污染事件处置能力的明显不足。整个处置过程，只能采用加大上游水库下泄流量、加快污染水团下行速度、稀释受污染水体，由于污染物沿程的自然沉降和吸附作用，致使松花江数千公里的水域受到重度污染，而且污染时间长达数十天。突发受污染水体应急处理的复杂性在于污染物浓度高、随水体流动污染且污染物难以预见性。现行的常规水污染末端治理技术如化学混凝、氧化还原等由于易造成二次污染，应用范围多限于静态封闭水体，对于大范围或动态污染水体的修复因受场地、处理效率和运行成本等的影响难以奏效，而近年来出现的原位微生物和植物修复技术也因缓慢的降解速度不能充分发挥作用。鉴于此，针对我国经济发展过程中面临的水环境污染的特点，建立基于流态水污染应急处理技术就显得势在必行。

目前，污染物相对单一的流态水污染(溢油污染)的应急处理已取得显著成效。近年来，国家在烟台、秦皇岛分别建立了溢油应急设备库，并成立了应急技术交流示范中心。中心分别配置了卫星监视系统、监测系统、溢油清除控制系统，配备了先进的水面溢油回收船、性能多样的收油机、各种规格的围油栏、吸油材料、溢油存储设备等。因此，流态水体污染的应急处理可借鉴溢油事故业已成功的技术和经验。实践证明，作业船实施的连续吸附-解吸是行之有效的溢油治理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能快速吸收污染物、有效处理流态水污染的方法。

为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案实现是：一种流态水污染的应急处理方法，包括的步骤是，飘浮在水中的磁性微球吸附水中的污染物、收集吸附后的磁性微球、解吸磁性微球上的污染物、再将磁性微球放入水中进行下一循环处理，所述的磁性微球是通过发泡成型方法偶联而得；所述磁性微球处理污染物的过程包括重金属和/或有机污染物的吸附和解吸。

进一步：在上述流态水污染的应急处理方法中，所述发泡成型方法是把偶联剂、发泡剂与吸附树脂和Fe3O4纳米材料混合均匀发泡成小微球，吸附树脂作为载体。

为了防止磁性微球在流态吸附过程中不会流失且适于自动化操作和便于现场再生处理。在上述流态水污染的应急处理方法中，所述的磁性微球是用耐酸的尼龙绳子串联在一起。

所述的重金属解吸是在解吸装置中，加入1mol/L工业用HNO3，浸泡微球，解吸时间为2小时。

所述的有机物解析是利用TiO2光催化氧化进行脱附再生，将负载的有机物氧化分解，氧化时间为30分钟。

所述偶联剂是铝酸锆，所述的发泡剂是聚氨酯树脂，所述吸附树脂是虫胶、松香、酚醛树脂中的一种或几种。

与现有技术相比，流态水污染的应急处理方法，包括的步骤是，飘浮在水中的磁性微球吸附水中的污染物、收集吸附后的磁性微球、解吸磁性微球上的污染物、再将磁性微球放入水中进行下一循环处理，所述的磁性微球是通过发泡成型方法偶联而得；所述磁性微球处理污染物的过程包括重金属和有机污染物的吸附和解吸。即利用基于悬浮磁性吸附泡沫的流态吸附-解吸技术，适用于流态和大范围受污染水体的应急处理。利用发泡成型加工技术快速实现了无机磁性材料与常规吸附树脂的偶联，解决了吸附剂与流态污染物同步迁移和易流失的难题。

具体实施方式：

本发明的主旨是利用悬浮磁性吸附泡沫的流态吸附-解吸技术，适用于流态和大范围受污染水体的应急处理。利用发泡成型加工技术快速实现了无机磁性材料与常规吸附树脂的偶联，解决了吸附剂与流态污染物同步迁移和易流失的难题。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施方式中所提及的内容及相关方法条件的选择并非对本发明的限定，只是因地制宜而对结果并无实质性影响。

一种流态水污染的应急处理方法，包括的步骤是，飘浮在水中的磁性微球吸附水中的污染物、收集吸附后的磁性微球、解吸磁性微球上的污染物、再将磁性微球放入水中进行下一循环处理，所述的磁性微球是通过发泡成型方法偶联而得；所述磁性微球处理污染物的过程包括重金属和/或有机污染物的吸附和解吸。发泡成型的微球密度比水的密度略小，悬浮在水面上。

所述发泡成型方法是把偶联剂、发泡剂与吸附树脂和Fe3O4纳米材料混合均匀发泡成小微球，吸附树脂作为载体。

为了防止磁性微球在流态吸附过程中不会流失且适于自动化操作和便于现场再生处理。所述的磁性微球是用耐酸的尼龙绳子串联在一起。所述的重金属解吸是在解吸装置中，加入1mol/L工业用HNO3，浸泡微球，解吸时间为2小时。

所述的有机物解析是利用TiO2光催化氧化进行脱附再生，将负载的有机物氧化分解，氧化时间为30分钟。

所述偶联剂是铝酸锆，所述的发泡剂是聚氨酯树脂，所述吸附树脂是虫胶、松香、酚醛树脂中的一种或几种。

上述发泡成型的方法详述如下：

(一)加料与熔化

将树脂、Fe3O4纳米材料、偶联剂和发泡剂均匀混合，并置于注塑机的料斗内，物料在机筒内挤出塑化，这时模具闭合，喷嘴关闭，防止发泡剂分解释放气体。

(二)注射

经计量给定体积后，喷嘴打开熔体进入模内。要求注射时间尽量短(保压时间更短)，注射压力通常为14-142Mpa，注射速率要高，一次注射量正好等于模腔容积。

(三)发泡

发泡剂分解，树脂在模内发泡，这时模具被涨开。先进入模内的熔体被模壁冷却而形成皮层，而芯层成为泡沫层，发泡树脂在模内冷却并脱模而得发泡体。

工作时，用作业船将串珠状的磁性微球撒到被污染的水面，磁性微球通过物理或化学作用与污染物质(如苯、甲苯、重金属离子等)靶向结合，从而污染物被磁性微球吸附。吸附达到饱和时，通过作业船把磁性微球打捞收集起来，送到解吸场所。在解吸装置中利用TiO2光催化氧化进行脱附再生，将负载的有机物氧化分解，避免二次污染。氧化时间30分钟可去除磁性悬浮球中的有机物99％以上；或在解析装置中，用1mol/L的HNO3解吸重金属污染物，解吸时间为2小时，重金属能脱附98％以上。把磁性微球吸附的污染物解吸下来，实现污染物与磁性微球的分离。被解吸后的磁性微球又被撒入被污染的水面上，实现磁性微球的重复利用。

Claims (6)

1、一种流态水污染的应急处理方法，包括的步骤是，飘浮在水中的磁性微球吸附水中的污染物、收集吸附后的磁性微球、解吸磁性微球上的污染物、再将磁性微球放入水中进行下一循环处理，其特征在于：所述的磁性微球是通过发泡成型方法偶联而得；所述磁性微球处理污染物的过程包括重金属和/或有机污染物的吸附和解吸。

2、根据权利要求1所述的流态水污染的应急处理方法，其特征在于：所述发泡成型方法是把偶联剂、发泡剂与吸附树脂和Fe3O4纳米材料混合均匀发泡成小微球，吸附树脂作为载体。

3、根据权利要求2所述的流态水污染的应急处理方法，其特征在于：所述的磁性微球是用耐酸的尼龙绳子串联在一起。

4、根据权利要求3所述的流态水污染的应急处理方法，其特征在于：所述的重金属解吸是在解吸装置中，加入1mol/L工业用HNO3，浸泡微球，解吸时间为2小时。

5、根据权利要求4所述的流态水污染的应急处理方法，其特征在于：所述的有机物解析是利用TiO2光催化氧化进行脱附再生，将负载的有机物氧化分解，氧化时间为30分钟。

6、根据权利要求1-5中任一项所述的流态水污染的应急处理方法，其特征在于：所述偶联剂是铝酸锆，所述的发泡剂是聚氨酯树脂，所述吸附树脂是虫胶、松香、酚醛树脂中的一种或几种。