CN103304077A - 一种水体微塑料污染的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于包括步骤：通过电絮凝法对携带微塑料的水体进行处理；采用不锈钢网过滤器对步骤a的产物进行过滤；将多孔材质制成的薄膜覆于步骤b产生的水体水面上，并在该薄膜的上表面施加5kV-20kV的电压，作用1-5分钟。与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法首先在水体中注入电荷使微塑料聚团沉降，再利用不锈钢网对团聚的微塑料进行过滤，最后利用多孔材料吸附剩余的微塑料，使水体中的微塑料含量大幅降低。该方法经济实用，在环境水的处理方面具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及水体净化处理技术领域，尤其涉及一种水体微塑料污染的处理方法。
背景技术
自塑料开始在地球上生产以来，所有的塑料仍然存在在这个星球，在海洋中的微小的塑料粒子的数量自1960年以来增长了3倍。与其它类型的垃圾不同，塑料是不会生物降解的。但是塑料颗粒会光降解（光裂解是指只通过光能将一种样品（主要指高分子化合物）转变成另外几种物质（主要指低分子化合物）的化学过程）。当我们讨论对于海洋生物受到的威胁的的时候，大多数关注重点是我们可以看到的大块塑料废物，但另一种危险的海洋生态系统的是更小的塑料颗粒。这种毫米级别和微米级别的塑料碎片，称为微塑料（microplastic）。微塑料通常来源于工业塑料的塑料颗粒原料、大块塑料在海洋中经物理作用形成的塑料碎屑、各种生活用品的添加物和工业生产所用的抛光料等。据研究,海洋中的微塑料主要有聚氨酯、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯、尼龙、透明塑料、有色塑料、玻璃纤维等各类。微塑料受光照裂解后分解成小的有毒件颗粒，这些小颗粒可以进入我们的土壤和水道，污染农作物和淡水供应。这些微型塑料被海洋生物吃掉，或分解成微小的塑料粉尘形成带有磁性的碎片，仍然存在于水中并构成生态威胁。在世界上的大部分塑料垃圾最后都是会变成微塑料形式。微塑料能阻碍海水中的光线传播，而其内部的有毒添加剂还不断向海水中释放,同时又从海水中不断吸收多种疏水性的有毒污染物质，这使微塑料毒上加毒,并且很容易被动物误作为饵料摄食而进入食物链从而毒害各种海洋生物并祸及人类。微塑料中两种可能对人体影响最大的化学物质是双酚A(即BPA，用于聚碳酸酯以及合成树脂的生产)和邻苯二甲酸盐(一种用来使塑料柔软，耐拉化学物质)。由于它们都有可能影响人体激素的工作，因此它们对人类健康的影响已经成为科学界和公众极为关注的问题。
现有的塑料处理方法，不管是光降解法还是塑料的再生，都是针对肉眼可见的塑料制品。对于微塑料，因其直径太小，难于收集进行处理，故微塑料的污染虽然是近年来发达国家共同关注的问题，却并未有太多行之有效的处理对策。
发明内容
本发明实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点/空白，提出一种水体微塑料污染的处理方法，先在水中注入电荷使微塑料聚团沉降，再利用不锈钢网对团聚的微塑料进行过滤，最后利用多孔材料吸附剩余的微塑料。
一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于包括步骤：
a、通过电絮凝法对携带微塑料的水体进行处理；
b、采用不锈钢网过滤器对步骤a的产物进行过滤；
c、将多孔材质制成的薄膜覆于步骤b产生的水体水面上，并在该薄膜的上表面施加5kV-20kV的电压，作用1-5分钟。
所述电絮凝法中电极连接在交流电源上。
所述电极为炭电极极板，该电絮凝法中电流密度10-13mA/cm2、电解时间30-60秒。
所述电絮凝法中电极连接在交流电源上。
所述薄膜为碳气凝胶膜。
所述不锈钢网过滤器包括至少一片100目不锈钢网和多片400目不锈钢网，该些不锈钢网彼此叠置。
所述处理方法还包括如下步骤：收集洗衣机排出的污水，并采用滤网进行对收集的污水进行粗过滤，粗过滤后的污水进行步骤a。
所述薄膜为开孔率80%、孔径25微米的聚四氟乙烯膜。
所述不锈钢网过滤器包括至少一片100目不锈钢网和多片400目不锈钢网，该些不锈钢网彼此叠置。
所述处理方法还包括如下步骤：收集洗衣机排出的污水，并采用滤网进行对收集的污水进行粗过滤，粗过滤后的污水进行步骤a。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法首先在水体中注入电荷使微塑料聚团沉降，再利用不锈钢网对团聚的微塑料进行过滤，最后利用多孔材料吸附剩余的微塑料，使水体中的微塑料含量大幅降低。该方法经济实用，在环境水的处理方面具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
本实施例中提供一种水体微塑料污染的处理方法，该方法主要包括如下步骤：
a、通过电絮凝法对携带微塑料的水体进行处理；
b、采用不锈钢网过滤器对步骤a的产物进行过滤；
c、将多孔材质制成的薄膜覆于步骤b产生的水体水面上，并在该薄膜的上表面施加5kV-20kV的电压，作用1-5分钟。
上述步骤中，首先在水体中注入电荷使微塑料聚团沉降，再利用不锈钢网对团聚的微塑料进行过滤，最后利用多孔材料吸附剩余的微塑料，使水体中的微塑料含量大幅降低。
在步骤a中，电絮凝法中电极可以连接在交流电源上，也可以连接在直流电源上。在优选的实施例中，所述电极为炭电极极板，该电絮凝法中电流密度10-13mA/cm2、电解时间30-60秒。
在步骤b中，不锈钢网过滤器包括至少一片100目不锈钢网和多片400目不锈钢网，该些不锈钢网彼此叠置，且相对于100目不锈钢网，400目不锈钢网位于水体流动方向的前方。
在步骤c中，多孔材质制成的薄膜优选为为碳气凝胶膜或者聚四氟乙烯膜，聚四氟乙烯膜的开孔率为80%、孔径为25微米。
上述处理方法可以应用在污水处理厂中，由于污水中有大量除微塑料以外的其他杂质，所以微塑料处理步骤应该为水处理厂的最后一道水处理工序。
上述处理方法另一种优选的应用表现在对洗衣机排出的污水的处理上。爱尔兰都柏林大学生态学家、澳大利亚悉尼大学沿海城市生态影响研究中心研究员马克·布朗（Mark Browne）及其研究团队2011年发表在《环境科学与技术》期刊上的研究论文称，家用洗衣机已经成了海洋污染物“微塑料”中比针尖还细小的聚酯纤维和丙烯酸类纤维碎片的主要来源。他们发现，80%的塑料物质的主要成分是聚酯纤维和丙烯酸类纤维。而且，人口密度越大的地区，样品中纤维物质的含量越多。由此，研究人员认为，这些物质很可能随着城市下水道的污水流入海洋，对海洋造成了污染。而且实验发现，每洗一件衣服就会产生1900多根纤维。这些纤维的结构和组成与在沿海地区发现的微塑料一样。
虽然家用洗衣机内部有过滤网，但是为提高处理效率以及降低处理成本，在收集洗衣机排出的污水后，还应当采用滤网进行对收集的污水进行粗过滤，滤去污水中体积较大的悬浮物后，将粗过滤后的污水进行电絮凝处理。
以上通过实施例对于本发明的发明意图和实施方式进行详细说明，但是本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于包括步骤：
a、通过电絮凝法对携带微塑料的水体进行处理；
b、采用不锈钢网过滤器对步骤a的产物进行过滤；
c、将多孔材质制成的薄膜覆于步骤b产生的水体水面上，并在该薄膜的上表面施加5kV-20kV的电压，作用1-5分钟。
2.根据权利要求1所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述电絮凝法中电极连接在交流电源上。
3.根据权利要求2所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述电极为炭电极极板，该电絮凝法中电流密度10-13mA/cm2、电解时间30-60秒。
4.根据权利要求1所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述电絮凝法中电极连接在交流电源上。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述薄膜为碳气凝胶膜。
6.根据权利要求5所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述不锈钢网过滤器包括至少一片100目不锈钢网和多片400目不锈钢网，该些不锈钢网彼此叠置。
7.根据权利要求6所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于所述处理方法还包括如下步骤：收集洗衣机排出的污水，并采用滤网进行对收集的污水进行粗过滤，粗过滤后的污水进行步骤a。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述薄膜为开孔率80％、孔径25微米的聚四氟乙烯膜。
9.根据权利要求8所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于：所述不锈钢网过滤器包括至少一片100目不锈钢网和多片400目不锈钢网，该些不锈钢网彼此叠置。
10.根据权利要求9所述的一种水体微塑料污染的处理方法，其特征在于所述处理方法还包括如下步骤：收集洗衣机排出的污水，并采用滤网进行对收集的污水进行粗过滤，粗过滤后的污水进行步骤a。
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