CN102659206A - 一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法 - Google Patents

一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102659206A
CN102659206A CN2012101039353A CN201210103935A CN102659206A CN 102659206 A CN102659206 A CN 102659206A CN 2012101039353 A CN2012101039353 A CN 2012101039353A CN 201210103935 A CN201210103935 A CN 201210103935A CN 102659206 A CN102659206 A CN 102659206A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
adsorption
micropollutants
kmno
enrichment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012101039353A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡喜运
夏春龙
商君阳
陈景文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN2012101039353A priority Critical patent/CN102659206A/zh
Publication of CN102659206A publication Critical patent/CN102659206A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法，属于水污染控制领域。其特征是该方法耦合了环糊精聚合物材料吸附富集和KMnO4氧化降解，能有效处理水中微污染物，最优条件下去除效果可接近100％，同时KMnO4的应用范围广泛、价廉易得，操作方法简单，投入成本低。本发明的效果和益处是环糊精聚合物材料表现出较强的吸附性，氧化耐受性，同时利用KMnO4氧化降解处理了污染物，并使环糊精聚合物材料再生得以重新利用，处理效果显著，可用于微污染水质净化。因此，利用该方法处理水中微污染物，具有良好的经济和环境效益。

Description

一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法
技术领域
本发明属于水污染控制技术领域，涉及一种基于环糊精聚合物材料吸附/KMnO4氧化耦合处理水中污染物的方法。 
背景技术
水污染问题引起人们越来越多的关注。水中微量有机污染物，如农药、酚类、抗生素等，在水中含量低，但是在诸多水体中已被检测出来，更威胁到生活饮用水。水中微量的有机污染物，特别是高稳定性、有毒有害污染物，通过水循环过程可以逐渐积累与浓缩，对水质构成较大威胁。我国最新《生活饮用水卫生标准》GB5724-2006中有机污染物种类已增至53项，非常规指标检测中列有三氯酚等酚类及溴氰菊酯等农药。而常规工艺难以满足人们对水质的要求，因此，需要在水处理过程中或常规水处理工艺后引进更有效的氧化技术来处理此类微污染物。 
高级氧化技术作为常用水处理技术，被广泛接受。高锰酸钾(KMnO4)作为一种高效氧化剂，应用于水处理，其氧化能力强，pH适用范围广，且易运输和储存，同时投料方便、价格低。KMnO4在氧化降解有机物过程中基本不产生有毒、有害副产物，多数条件下产物为不溶性二氧化锰。专利CN 201110150251.4公开了一种钌催化高锰酸钾氧化去除水中微污染物的方法，该方法提到向含有微污染物的水中，按照一定顺序投加浓度为0.5-5.0mg/L的KMnO4和浓度为0.5-5.0mg/L的钌催化剂，处理5-40min，可去除酚类、苯胺类或内分泌干扰物。该法中使用钌盐催化剂，易溶于水，具有挥发性，不易回收，既不经济又不环保。 
专利CN 200510019609.4中涉及一种双酚类废水选择性强化处理方法。该方法是在废水中加入一定量β-环糊精，投加量为5∶1-10∶1(β-环糊精与双酚类物质质量浓度比)，通过分子识别作用形成包结物，在常温、常压下在紫外灯光降解，分子结构为非平面构型的双酚类物质光降解效率为40-60％。该方法需投加环糊精单体，不能回收利用。 
吸附法去除水中污染物也是水污染控制的一种有效手段，通过吸附剂的吸附作用可以吸附富集水中污染物，降低污染物浓度水平。专利CN 01140411.6中公开了一种水体净化吸附剂聚环糊精的制备方法。该方法制备了系类环糊精聚合物，用于对水中多种有机物(如硝基苯、苯酚)吸附去除。该法虽提到环糊精聚合物材料可用于水体净化吸附剂，但吸附后污染物仍然存在，吸附剂处理不善，仍会造成污染物的解析，污染物不能彻底去除。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于环糊精聚合物材料吸附/KMnO4氧化耦合彻底去除和净化水中微污染物的方法，同时该方法中环糊精聚合物材料可循环再生使用，经济高效又环保。 
为达上述目的，本发明所采用的技术方案包括以下步骤： 
(1)环糊精聚合物材料吸附富集：向含有微污染物的水中投入0.1-2.0g环糊精聚合物材料，其中微污染物初始浓度范围优选500μg/L-500mg/L，环糊精聚合物材料用量可根据具体情况调节，其与微污染水质量比1∶50-1∶1000，吸附富集过程可在酸性到碱性的范围内进行，范围pH＝3-9。吸附富集时间和温度可根据具体条件适当调整，时间范围1h-24h，温度范围283-303K。吸附富集过程要振荡或搅拌。 
(2)KMnO4氧化降解：将步骤(1)中环糊精聚合物材料滤出，投入到0.5-10mM 的KMnO4的溶液中，调节pH值，范围3-7。其中环糊精聚合物材料与KMnO4溶液质量比1∶50-1∶200，氧化降解时间和温度可根据具体反应条件适当调整，时间范围20min-120min，温度范围283-303K。氧化降解过程要振荡或搅拌。 
(3)依次重复操作上述步骤(1)、步骤(2)。 
上述环糊精聚合物材料为Mn负载环糊精聚合物材料(CDPMn)，可以是β-CDPMn，γ-CDPMn、MCDPMn、HPCDPMn中的一种或任意组合。 
上述水中微污染物可以是苯线磷农药、双酚A、三氯酚等酚类、土霉素、四环素抗生素类污染物中的任意一种或混合。 
本发明的有益效果是耦合了环糊精聚合物材料吸附富集和KMnO4氧化降解方法，高效处理水中多种微污染物。环糊精聚合物材料表现出较强的吸附性，氧化耐受性，同时利用KMnO4氧化降解彻底处理了污染物，并使环糊精聚合物材料再生得以重新利用，处理效果显著，可用于微污染水质净化，同时KMnO4的应用范围广泛、价廉易得，操作方法简单，投入成本低，显示了良好的经济和环境效益。 
附图说明
图1是不同浓度KMnO4对材料γ-CDPMn富集苯线磷(初始浓度20mg/L)的降解效果。 
图2是材料γ-CDPMn的吸附富集(初始浓度20mg/L)和KMnO4(初始浓度1mM)氧化降解苯线磷的重复使用的效果。 
具体实施方式
以下结合技术方案和附图说明详细叙述本发明的具体实施例。 
实施例1 
取20mg/L的苯线磷水溶液25ml于40ml离心管中，投入0.5g环糊精聚合物 材料γ-CDPMn，调节pH＝7，在恒温振荡箱中，控制温度为298K，以180r/min的转速振荡2h。取出静置，待材料沉降后，倾出上清液，滤出材料。投入到0.5mM25ml的KMnO4溶液中，调节pH＝6，在温度298K，转速180r/min条件下振荡30min。苯线磷检测采用配有紫外检测器的L2000HPLC分析。材料吸附富集的苯线磷氧化去除效率为41.7％。 
实施例2 
取20mg/L的苯线磷水溶液25ml于40ml离心管中，投入0.5g环糊精聚合物材料γ-CDPMn，调节pH＝7，在恒温振荡箱中，控制温度为298K，以180r/min的转速振荡2h。取出静置，待材料沉降后，倾出上清液，滤出材料。投入到1.0mM25ml的KMnO4溶液中，调节pH＝6，在温度298K，转速180r/min条件下振荡30min。材料吸附富集的苯线磷氧化去除效率为52.0％(见图1)。 
实施例3 
取20mg/L的苯线磷水溶液25ml于40ml离心管中，投入0.5g环糊精聚合物材料γ-CDPMn，调节pH＝7，在恒温振荡箱中，控制温度为298K，以180r/min的转速振荡2h。取出静置，待材料沉降后，倾出上清液，滤出材料。投入到2.0mM25ml的KMnO4溶液中，调节pH＝6，在温度298K，转速180r/min条件下振荡30min。材料吸附富集的苯线磷氧化去除效率为98.5％(见图1)。 
实施例4 
取20mg/L的苯线磷水溶液25ml于40ml离心管中，投入0.5g环糊精聚合物材料γ-CDPMn，调节pH＝7，在恒温振荡箱中，控制温度为298K，以180r/min的转速振荡2h。取出静置，待材料沉降后，倾出上清液，滤出材料。投入到5.0mM25ml的KMnO4溶液中，调节pH＝6，在温度298K，转速180r/min条件下振荡30min。材料吸附富集的苯线磷氧化去除效率为97.4％(见图1)。 
实施例5 
实施例2中步骤完成后，静置，待材料沉降后，倾出上清液，滤出材料，重复实施例2步骤。循环吸附-氧化利用5次，去除效率达到52.0％-64.3％，，结果见图2。 
实施例6 
实施例3中步骤完成后，静置，待材料沉降后，倾出上清液，滤出材料，重复实施例3步骤。循环吸附-氧化利用5次，去除效率达到96.0％-99.5％。 

Claims (5)

1.一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法，耦合了环糊精聚合物材料吸附富集和KMnO4氧化降解，去除水中微污染物；其特征在于包括如下步骤：
(1)环糊精聚合物材料吸附富集：向含有微污染物的水中投入0.1-2.0g环糊精聚合物材料，其与微污染水质量比1∶50-1∶1000，吸附富集过程中pH＝3-9；吸附富集时间1h-24h，吸附富集温度283-303K；吸附富集过程要振荡或搅拌；
(2)KMnO4氧化降解：将(1)中环糊精聚合物材料滤出，投入到0.5-10.0mM的KMnO4的溶液中，调节pH＝3-7；其中环糊精聚合物材料与KMnO4溶液质量比1∶50-1∶200，氧化降解时间范围20min-120min，氧化降解温度范围283-303K；氧化降解过程要振荡或搅拌；
(3)依次重复操作步骤(1)、步骤(2)，去除水中微污染物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，微污染物初始浓度范围500μg/L-500mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的环糊精聚合物材料为Mn负载环糊精聚合物材料(CDPMn)，是β-CDPMn、γ-CDPMn、MCDPMn、HPCDPMn中的任一种或任意组合。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，上述水中微污染物是苯线磷农药、双酚A、三氯酚等酚类、土霉素、四环素抗生素类污染物中的任一种或任意混合。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，上述水中微污染物是苯线磷农药、双酚A、三氯酚等酚类、土霉素、四环素抗生素类污染物中的任一种或任意混合。
CN2012101039353A 2012-04-10 2012-04-10 一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法 Pending CN102659206A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101039353A CN102659206A (zh) 2012-04-10 2012-04-10 一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101039353A CN102659206A (zh) 2012-04-10 2012-04-10 一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102659206A true CN102659206A (zh) 2012-09-12

Family

ID=46768828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101039353A Pending CN102659206A (zh) 2012-04-10 2012-04-10 一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102659206A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043821A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 大连理工大学 一种环糊精聚合物为吸附剂的平衡被动采样器
US11149135B2 (en) 2017-04-04 2021-10-19 The Florida International University Board Of Trustees Application of cyclodextrins (CDS) for remediation of perfluoroalkyl substances (PFASS)
CN114891133A (zh) * 2019-02-14 2022-08-12 赛克洛珀股份有限公司 带有电荷的环糊精聚合物材料以及其制造和使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273946A (zh) * 1999-05-17 2000-11-22 吴正新 处理废污水和/或废污泥的方法
CN102285712A (zh) * 2011-06-03 2011-12-21 上海净沃节能环保科技有限公司 一种钌催化高锰酸钾氧化去除水中微污染物的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273946A (zh) * 1999-05-17 2000-11-22 吴正新 处理废污水和/或废污泥的方法
CN102285712A (zh) * 2011-06-03 2011-12-21 上海净沃节能环保科技有限公司 一种钌催化高锰酸钾氧化去除水中微污染物的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《合成化学》 20011231 郑瑛等 beta-环糊精交联聚合物的合成及其在水处理中的应用 514-516 1-5 第9卷, 第6期 *
郑瑛等: "β-环糊精交联聚合物的合成及其在水处理中的应用", 《合成化学》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043821A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 大连理工大学 一种环糊精聚合物为吸附剂的平衡被动采样器
CN105043821B (zh) * 2015-07-31 2017-10-13 大连理工大学 一种环糊精聚合物为吸附剂的平衡被动采样器
US11149135B2 (en) 2017-04-04 2021-10-19 The Florida International University Board Of Trustees Application of cyclodextrins (CDS) for remediation of perfluoroalkyl substances (PFASS)
US12043732B2 (en) 2017-04-04 2024-07-23 The Florida International Univerisity Board Of Trustees Application of cyclodextrins (CDs) for remediation of perfluoroalkyl substances (PFASs)
CN114891133A (zh) * 2019-02-14 2022-08-12 赛克洛珀股份有限公司 带有电荷的环糊精聚合物材料以及其制造和使用方法
CN114891133B (zh) * 2019-02-14 2023-11-21 赛克洛珀股份有限公司 带有电荷的环糊精聚合物材料以及其制造和使用方法
US11965042B2 (en) 2019-02-14 2024-04-23 Cyclopure, Inc. Charge-bearing cyclodextrin polymeric materials and methods of making and using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Karimi-Maleh et al. Recent advances in removal techniques of Cr (VI) toxic ion from aqueous solution: A comprehensive review
CN105236694B (zh) 一种化工废水生化尾水深度处理的系统及方法
US20090261042A1 (en) Method for adsorption of fluid contaminants and regeneration of the adsorbent
CN102145952B (zh) 微波快速催化处理石油开采的压裂反排液的方法
CN107235609B (zh) 一种复合污水的深度处理方法
CN105399288B (zh) 一种污水生物处理方法
CN107162350A (zh) 一种梯级利用粉末活性炭的废水处理方法
CN107698112A (zh) 一种焦化废水深度处理方法及装置
Godoy et al. Antibiotics as emerging pollutants in water and its treatment
Crini et al. Innovative technologies to remove alkylphenols from wastewater: a review
CN101693575A (zh) 高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法
CN101648731B (zh) 焦化废水深度处理剂及应用
CN102659206A (zh) 一种基于环糊精聚合物材料吸附-KMnO4氧化耦合处理水中微污染物的方法
Amelia et al. Application of natural zeolite in methylene blue wastewater treatment process by adsorption method
CN106007265B (zh) 一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法
CN107758786A (zh) 高效水净化剂
CN103435181B (zh) 一种化工废水生化出水的高效处理及回用方法
CN102887612A (zh) 一种与选煤过程结合的煤化工废水处理和利用方法
Manna et al. Opportunities and Challenges in Heavy Metal Removal from Water
CN101234328A (zh) 改性沸石粉及其原水处理方法
CN103588327B (zh) 多相催化臭氧氧化-纳滤组合装置及其净水消毒的方法
CN111018243A (zh) 一种焦化废水处理方法
CN104556459A (zh) 一种焦化废水深度处理后回用的方法
CN106698731A (zh) 一种化工废水生化处理及回用方法
CN204039167U (zh) 多相催化臭氧氧化-纳滤组合装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120912