去除水中多環(huán)麝香的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種去除水中多環(huán)麝香的方法，屬于環(huán)境保護水處理領(lǐng)域。該方法包括：將呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，加入到待處理的水中，利用主要附著于所述提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)的冰晶，將所述水中的多環(huán)麝香污染物富集到所述提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)，吸附去除水中的多環(huán)麝香污染物。該方法利用呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，以較簡單的方式，利用主要附著于所述提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)的冰晶，有效吸附去除水中的多環(huán)麝香，該方法不僅簡單易行，成本低，且屬于物理方法，不會造成二次污染。
【專利說明】去除水中多環(huán)麝香的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境保護水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種去除水中多環(huán)麝香的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，人們對天然麝香的需求逐年增加。天然麝香的產(chǎn)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日益 增長的消費需要。鑒于此，利用化工手段合成人工麝香來代替天然麝香已成為時下較為普 遍的做法。作為天然麝香的廉價替代物，合成麝香以它優(yōu)良的定香能力、典型的麝香香味和 低廉的價格等優(yōu)勢而被廣泛用于日用化工行業(yè)。合成人工麝香主要分為多環(huán)麝香大環(huán)麝香 兩種。由于大環(huán)麝香的生產(chǎn)成本高，現(xiàn)在還未被廣泛使用。因此，多環(huán)麝香是目前使用最多 的人工合成麝香物質(zhì)。
[0003] 多環(huán)麝香作為香料添加到化妝品（如香水、肥皂、洗發(fā)水和面霜等）和洗滌劑（柔 順劑、沐浴露和香波等）中，在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。這些產(chǎn)品在被使用以后，在清洗皮 膚的同時這些污染物也被釋放到了污水中。多環(huán)麝香隨著污水進入環(huán)境中。已有報道表明 在地表水、污水、土壤、大氣、水生生物中均檢測出多環(huán)麝香，甚至在人的脂肪組織、血液、母 乳中也檢測出多環(huán)麝香。
[0004] 多環(huán)麝香類物質(zhì)屬于持久性污染物質(zhì)（POPs)中的一類。目前，由于我國廢水排放 標(biāo)準(zhǔn)中尚未對多環(huán)麝香物質(zhì)做出排放限值規(guī)定，國內(nèi)還沒有專門針對去除污水中多環(huán)麝香 的處理工藝，而一般的生物處理工藝對多環(huán)麝香基本上不起作用。但由于多環(huán)麝香的污染 嚴(yán)重性和危害性，國際上已有研究利用高級氧化、膜法等深度處理方法對多環(huán)麝香進行去 除，但總體上效果有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種去除水中多環(huán)麝香的方法，能 有效去除污水中的多環(huán)麝香類POPs污染物質(zhì)。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種去除水中多環(huán)麝香的方法，包括：
[0007] 將呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，加入到待處理的水中，利用主要附著于所述 提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)的冰晶，將所述水中的多環(huán)麝香富集到所述提質(zhì)褐煤吸附劑 表面及孔道內(nèi)，吸附去除水中的多環(huán)麝香。
[0008] 本發(fā)明的有益效果為：利用呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，以較簡單的方式，利 用主要附著于所述提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)的冰晶，有效吸附去除水中的多環(huán)麝香， 該方法不僅簡單易行，成本低，且屬于物理方法，不會造成二次污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 附圖。
[0010] 圖1為本發(fā)明實施例提供的方法經(jīng)吸附后水中多環(huán)麝香隨時間變化圖。

【具體實施方式】
[0011] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0012] 本發(fā)明實施例提供一種去除水中多環(huán)麝香的方法，包括以下步驟：
[0013] 將呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，加入到待處理的水中，利用主要附著于所述 提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)的冰晶，將所述水中的多環(huán)麝香富集到所述提質(zhì)褐煤吸附劑 表面及孔道內(nèi)，吸附去除水中的多環(huán)麝香。
[0014] 上述方法中，呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑通過以下方式制得：
[0015] 將脫水提質(zhì)褐煤吸附劑放置在容器中，向所述容器中加入自來水浸沒所述脫水提 質(zhì)褐煤吸附劑后冷凍，形成冰坨后再加熱融化至冰水混合狀態(tài)，攪拌均勻后即得到呈冰水 混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑。優(yōu)選的，攪拌可采用機械攪拌，攪拌的轉(zhuǎn)速為l〇〇rad/min，攪拌 時間為lOmin。
[0016] 優(yōu)選的，上述方法中，呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑投入待處理水中的投加量 為：10?50mg/L。該用量既能達(dá)到吸附去除的效果，也不會造成吸附劑的浪費，并便于后續(xù) 回收處理。
[0017] 上述方法中，提質(zhì)褐煤吸附劑采用比表面積為185. 6m2/g，孔容積為0. 103cm3/g， 平均孔徑為18. 5nm，粒度為1?3mm的提質(zhì)褐煤吸附劑，脫水提質(zhì)褐煤吸附劑的孔徑D與所 處理水中多環(huán)麝香污染物粒徑d之比為3. 7?4. 2。
[0018] 上述方法中，提質(zhì)褐煤吸附劑加入待處理水中的吸附時間為80?120分鐘。
[0019] 上述方法還包括：吸附完成后，將冰水混合態(tài)提質(zhì)褐煤吸附劑取出，采用水蒸氣 高溫解吸以循環(huán)使用的步驟。優(yōu)選的，水蒸氣高溫解吸的溫度為130±5°C，解吸時間為 30±5min。
[0020] 本發(fā)明實施例的方法采用經(jīng)過脫水提質(zhì)后的褐煤作為吸附劑，在冰水混合狀態(tài) 下，實現(xiàn)最大限度地去除污水中的多環(huán)麝香類POPs污染物質(zhì)，并便于對后續(xù)吸附劑回收處 理。
[0021] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的方法作進一步說明。
[0022] 本實施例吸附劑采用經(jīng)脫水提質(zhì)后的褐煤。褐煤的含水率一般在30-50%，經(jīng)熱壓 提質(zhì)脫水后，其中80-90%左右的水分可被擠出。則褐煤表面積內(nèi)部將會出現(xiàn)孔隙。與活 性炭的孔隙以微孔（<2nm)為主不同，脫水提質(zhì)后的褐煤孔徑多在10-50nm，處于中孔范圍。 而中孔孔徑對于吸附多環(huán)芳烴類POPs是最適宜的孔徑。所用脫水提質(zhì)褐煤可采用中國礦 業(yè)大學(xué)（北京）水污染控制工程研究所生產(chǎn)的脫水提質(zhì)褐煤，該脫水提質(zhì)褐煤的比表面積 為185. 6m2/g，孔容積為0· 103cm3/g，平均孔徑為18. 5nm，粒度為1?3mm ;所處理水中的多 環(huán)麝香的多環(huán)麝香污染物粒徑為3?5nm，脫水提質(zhì)褐煤吸附劑孔徑（D)與多環(huán)麝香污染物 粒徑（d)之比D/d為3. 7-4. 2。在此條件下，脫水提質(zhì)褐煤吸附劑對多環(huán)麝香的去除效率最 商。
[0023] 將脫水提質(zhì)褐煤顆粒倒入200mL燒杯中，至IOOmL刻度為止；之后，灌注自來水至 IOOmL刻度，使水剛剛浸沒褐煤吸附劑后冷凍4h，形成冰坨后，對燒杯進行水浴加熱，使燒 杯中的褐煤吸附劑和水呈冰水混合狀態(tài)，采用機械攪拌裝置對呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸 附劑進行均勻攪拌，攪拌葉片的轉(zhuǎn)速設(shè)為l〇〇rad/min，攪拌lOmin，攪拌后得到呈冰水混合 態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，之后，稱取20mg呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑投加到IOOOmL含有 多環(huán)麝香的廢水中；多環(huán)麝香的初始濃度為648. 3ng/L。在0?120min內(nèi)，廢水中殘余多 環(huán)麝香濃度的變化如下圖1所示，由圖1可知，吸附時間超過SOmin后，去除率基本穩(wěn)定，在 87. 2%以上。因此，確定最佳吸附時間為lOOmin。
[0024] 由于在脫水提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)摻雜有冰晶。在此條件下，多環(huán)麝香的 凝固點遠(yuǎn)低于水的凝固點，而冰晶主要附著在褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)。因此，水中的多環(huán) 麝香污染物在短時間內(nèi)迅速富集到提質(zhì)褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)。吸附劑使用一段時間， 當(dāng)去除率降低到70%以下時，即停止吸附。將冰水混合態(tài)褐煤吸附劑取出，采用水蒸氣高溫 解吸。水蒸氣解吸溫度設(shè)定在130±5°C，解吸時間設(shè)定為30±5min。經(jīng)過解吸處理后，吸 附劑可循環(huán)使用。
[0025] 實施例：
[0026] 取北京市密云經(jīng)濟開發(fā)區(qū)某污水廠經(jīng)常規(guī)處理后的出水作為測試水樣。該水樣中 COD為36. 9mg/L，多環(huán)麝香為543. 2ng/L。取水樣1L，向水樣中投加冰水混合態(tài)褐煤吸附劑 20mg/L，吸附IOOmin后，水中多環(huán)麝香與COD的變化情況如下表1所示。
[0027] 表1廢水中多環(huán)麝香和COD經(jīng)吸附后的變化情況表
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，包括： 將呈冰水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑，加入到待處理的水中，利用主要附著于所述提質(zhì) 褐煤吸附劑表面及孔道內(nèi)的冰晶，將所述水中的多環(huán)麝香污染物富集到所述提質(zhì)褐煤吸附 劑表面及孔道內(nèi)，吸附去除水中的多環(huán)麝香污染物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述呈冰水混合態(tài) 的提質(zhì)褐煤吸附劑通過以下方式制得： 將脫水提質(zhì)褐煤吸附劑放置在容器中，向所述容器中加入自來水浸沒所述脫水提質(zhì)褐 煤吸附劑后冷凍，形成冰坨后再加熱融化至冰水混合狀態(tài)，攪拌均勻后即得到呈冰水混合 態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述攪拌采用機械 攪拌，攪拌的轉(zhuǎn)速為l〇〇rad/min，攪拌時間為lOmin。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述呈冰 水混合態(tài)的提質(zhì)褐煤吸附劑投入待處理水中的投加量為：1〇?50mg/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述提質(zhì) 褐煤吸附劑采用比表面積為185. 6m2/g，孔容積為0. 103cm3/g，平均孔徑為18. 5nm，吸附劑 粒度為1?3mm的提質(zhì)褐煤吸附劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述脫水 提質(zhì)褐煤吸附劑的孔徑D與所處理水中多環(huán)麝香污染物粒徑d之比為3. 7?4. 2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述方法 中，提質(zhì)褐煤吸附劑加入待處理水中的吸附時間為80?120分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，還包括： 吸附完成后，將冰水混合態(tài)提質(zhì)褐煤吸附劑取出，采用水蒸氣高溫解吸以循環(huán)使用的 步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除水中多環(huán)麝香的方法，其特征在于，所述水蒸氣高溫解 吸的溫度為130±5°C，解吸時間為30±5min。
【文檔編號】C02F1/28GK104445503SQ201410743649
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】吳盟盟, 陸晶, 張鑫, 安慰, 王曉嬋, 李磊, 肖妍婷 申請人:北京神州瑞霖環(huán)保科技有限公司