本發(fā)明屬于污水處理，具體涉及一種在水中去除并回收溶解性有機質(zhì)的方法。

背景技術(shù)：

1、溶解性有機質(zhì)(dissolved?organic?matter，dom)是由酚、醌、烯烴、胺、硫化物和雜環(huán)基團等大分子組成的復雜非均質(zhì)混合物，廣泛存在于各種水體中，例如地表水、地下水和污水，其中在地表水和地下水中的濃度為1-10mgc/l，而在污水中為5-30mgc/l。在污水高級氧化過程中，dom會通過光屏蔽，消耗活性物種和還原污染物自由基中間體等過程抑制微污染物的去除。而在飲用水消毒過程中，dom又會與氯和氯胺等消毒劑反應產(chǎn)生一些具有致癌性的消毒副產(chǎn)物，如，三鹵甲烷和鹵乙酸等。因此，dom的存在對水處理過程起到負面的影響。

2、在污水處理過程中，一般采用混凝沉淀的方法(加入混凝劑，經(jīng)化學反應和絮凝即形成絮狀物而下沉)和膜處理的方法(超濾、微濾、納濾和反滲透法)去降低水中的dom?；炷恋淼姆椒ㄈコ齞om的效率低，且無法完全去除污水中的dom。膜處理方法造價高，處理時間長，占地空間大，且容易出現(xiàn)膜堵塞等問題。常見的回收dom的方法還包括離子樹脂法、超濾膜法和固相萃取法。離子樹脂法基于離子交換原理，通過將水中的離子與樹脂上的離子進行交換，從而吸附和去除水中的dom，然后通過改變?nèi)芤旱膒h將dom洗脫出來。該方法的缺點是成本相對較高，頻繁更換或再生離子樹脂可能增加運營成本，一些有機物可能在離子樹脂上形成較強的化學鍵，使得它們的再生變得更加困難。離子樹脂的效果通常受ph值的影響，使用前需要使用調(diào)節(jié)ph。超濾膜法是一種常用于回收dom的膜分離技術(shù)。該方法利用超濾膜的微孔，可以有效地截留溶解在水中的有機分子，實現(xiàn)有機物的回收。該方法的缺點是有機物的截留可能導致膜的堵塞，降低通透性，需要進行定期維護和清洗；超濾膜的制備和維護成本相對較高，特別是在處理大量水流時，膜的更換和維護可能成為昂貴的問題；通常需要配備適當?shù)脑O(shè)備，如高壓泵，以確保水流通過膜時具有足夠的壓力等。固相萃取法(spe)是利用固定在吸附劑上的有機物特異性吸附，通過調(diào)節(jié)條件實現(xiàn)有機物的富集和回收。spe通常對水樣的容量有一定的限制，需要在一定范圍內(nèi)進行預處理和富集，因此可能無法處理大量的水樣；操作相對繁瑣，需要準確的樣品處理和實驗條件控制，對操作者的技能要求較高；spe柱和吸附劑的制備成本相對較高，而且用于再生和維護的溶液也可能增加運營成本。

3、鑒于此，需要開發(fā)一種更高效、成本更低的去除并回收dom的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供了一種在水中去除并回收溶解性有機質(zhì)的方法，更加高效，同時成本也更低。

2、本發(fā)明的第一方面提供了一種在水中去除并回收溶解性有機質(zhì)的方法，所述方法包括向待處理水中依次加入金屬鹽和有機配體，將溶解性有機質(zhì)包裹形成沉淀后，通過過濾回收所述溶解性有機質(zhì)，所述金屬鹽包括乙酸鋅、硫酸鋅和硝酸鋅中的至少一種，所述有機配體包括含有咪唑結(jié)構(gòu)的配體。

3、本發(fā)明關(guān)于在水中去除并回收溶解性有機質(zhì)的方法中的一個技術(shù)方案，至少具有以下有益效果：

4、本發(fā)明的方法，金屬鹽中的金屬離子先與溶解性有機質(zhì)(dom)配位，包裹在dom表面，然后有機配體與包裹在dom表面的金屬鹽中的金屬離子配位形成沉淀，取走沉淀物，加酸酸化可以破壞金屬和配體間的化學鍵，使沉淀溶解，最后通過過濾，dom被截留，從而實現(xiàn)了水中dom的去除和回收。

5、與超濾相比，超濾去除dom需要通過的水樣體積遠遠大于本方法，導致占地空間大，需要的時間長。而本發(fā)明的方法需要過濾的樣品只是沉淀后酸溶的樣品，因此樣品體積小，需要的時間短。

6、本發(fā)明的方法，去除dom效率高，原材料廉價易得，生產(chǎn)成本低，制備過程簡單，制備周期短，對設(shè)備的要求低，且dom回收穩(wěn)定性好，重復性強。

7、本發(fā)明的方法，是先通過配位聚合封裝來快速去除dom，然后再對dom進行回收的方法。普通的混凝沉淀法是雙電層壓縮有機質(zhì)，而本發(fā)明的方法是包裹吸附。

8、本發(fā)明的方法，屬于原位包裹。如果直接向待處理水中添加已經(jīng)制備好的或者市售的mofs如zif-8，則mofs如zif-8對dom進行的是吸附，而不是本發(fā)明的原位包裹。

9、本發(fā)明的方法，金屬鹽中的金屬離子吸附dom，在水里形成配位后，很容易通過酸溶再解開配位。

10、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述金屬鹽為乙酸鋅，所述有機配體為2-甲基咪唑。

11、乙酸鋅和2-甲基咪唑可以用其他試劑替換，只要能跟dom形成配位的金屬+咪唑結(jié)構(gòu)的配體都是可以的，但要考慮該材料能否在水中形成，且容易在酸性條件下解開配位。如乙酸鋅、硫酸鋅、硝酸鋅等。解開配位，是為了分離dom和表面的金屬+配位，加酸解開，再過濾才能得到純凈的dom。

12、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述金屬鹽的添加量為5-100mmol/l。

13、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述金屬鹽的添加量為5mmol/l、20mmol/l、100mmol/l或其中任意兩者形成的范圍值。

14、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述有機配體的添加量為20-400mmol/l。

15、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述有機配體的添加量為20mmol/l、80mmol/l、400mmol/l或其中任意兩者形成的范圍值。

16、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，向待處理水中依次加入金屬鹽和有機配體后，將溶液進行離心處理。

17、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述離心處理的轉(zhuǎn)速為100-10000rpm。

18、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述離心處理的時間為0.1-2h。

19、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，過濾回收所述溶解性有機質(zhì)的方法包括：將所述沉淀溶解在酸溶液中，使用透析膜進行過濾。

20、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述酸溶液的ph為3-6。

21、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述透析膜的截留分子量為100-500da。

22、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述透析膜的截留分子量為100da、200da、500da或其中任意兩者形成的范圍值。

23、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，所述方法包括以下步驟：

24、步驟s1：dom的去除：向含有dom的溶液中加入金屬鹽，然后再加入有機配體，將溶液置于離心管中并放入離心機中進行離心，dom被金屬有機框架材料沉淀到離心管底部；

25、步驟s2：dom的回收：將沉淀溶解在酸溶液中，使用透析膜過濾，可完全過濾掉體系中的金屬鹽和有機配體，從而回收dom。

26、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，步驟s1中，反應的溫度為0-60℃。

27、根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，步驟s2中，酸溶液包括稀硫酸、稀鹽酸或其他稀酸。

28、乙酸鋅和2-甲基咪唑可以透過膜，dom無法透過，從而dom可以被截留下來。