申请日2007.11.26
公开(公告)日2013.06.05
IPC分类号C02F1/28; B01J20/26; B01J20/30; C02F101/10; C02F103/00; C02F101/30; C08F251/00
摘要
本发明涉及一种处理废水如垃圾渗滤液中无机和有机化合物的方法。所述处理方法涉及使用一种由疏水性内核和含胺聚合物外壳组成的双极性微球。制备所述微球及其结构的方法使得这些微球的直径在100-500nm的范围内，且通过再生微球的步骤，这些微球在废水处理中可多次使用。
权利要求书
1.一种处理废水中无机和有机化合物的方法，其特征在于，包括：
将所述废水与双极性的核壳微球混合(303);
从所述废水中分离所述微球(308);
再生所述微球(316);
将所述再生微球与下一批废水混合(327);随后使用所述再生微球，通过 所述方法处理至少10次;
其中所述微球吸附所述废水中的有机和无机污染物，所述微球包括外壳和 内核;所述外壳是亲水的含氮聚合物;所述内核主要由疏水性乙烯聚合物和所 述疏水乙烯单体的接枝共聚物组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述废水与双极性的核 壳微球混合(303)包括：获得废水(301)，将所述双极性核壳微球加入到所 述废水中(305)，并混合(307)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述微球加入到所述废 水中(305)时，微球与废水的比例为0.5至10g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述废水与双极性的核 壳微球混合(303)时，其搅拌速率为50至500转/分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述废水中分离所述微 球(316)包括：在所述微球中加入酸性溶液。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：在加入所述 酸性溶液之前用水洗涤所述微球(309)。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，随后多次在所述微球中加 入酸性溶液。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：收集上清液 (323)，并检测所述上清液。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获得所述废水(301)包括 选择从以下行业中获得废水：纸张和纸制品制造;化学原料及化学品制造;皮 革、毛皮和羽毛产品制造;煤炭开采和洗煤;石油和天然气开采;黑色金属采 矿和黑色金属矿石加工;非金属矿石采矿;农业食品加工;食品制造;饮料制 造;烟草制造业;纺织服装、鞋类和帽子制造;木材加工;木、竹、藤、棕榈 和稻草制造;家具制造;媒体印刷和出版;文化、教育和体育活动用品制造; 石油加工;炼焦;核燃料加工;医药制造;化学纤维制造;橡胶制造;塑料制 造;非金属矿产制造;黑色金属冶炼及压延加工;非黑色金属冶炼及压延加工; 金属产品制造;通用机械制造;特殊用途的机械制造;运输设备制造;电力机 械和设备制造;通信设备，计算机和电子设备制造;测量仪器制造;艺术品制 造;废物处理和再利用;电力和热力生产和配送;天然气生产和配送;以及水 的生产和配送。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双极性核壳的外壳 (101)由亲水性的含氮聚合物制成，内核(103)由接枝均聚物和聚甲基丙烯 酸甲酯制成。
11.一种处理渗滤液中无机和有机化合物的方法，其特征在于，包括：
将所述渗滤液与双极性的核壳微球混合(303)，所述微球包括含胺水溶性 聚合物的外壳和含疏水性聚合物的内核;
从所述渗滤液中分离所述微球(308);
再生所述微球(306);
将所述再生微球与下一批次的渗滤液混合(327);
随后使用所述再生微球，通过所述方法处理至少10次;
其中所述微球吸附所述废水中的有机和无机污染物，所述内核主要由疏水 性乙烯聚合物和所述疏水乙烯单体的接枝共聚物组成。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述疏水性聚合物为聚 甲基丙烯酸甲酯。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将所述渗滤液与所述微 球混合(303)包括：获得渗滤液(301)，将所述微球加入到所述渗滤液中(305)， 并混合(307)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，将所述双极性核壳微球加 入到所述渗滤液中(305)时，微球与渗滤液的比例为3至5g/L。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，再生所述微球(316)包 括：向所述微球加入pH值在1到6之间的酸性溶液。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括：在加入所 述溶液之前用水洗涤所述微球(309)。
说明书
用于废水处理的核壳微球
技术领域
本发明涉及用于废水处理的核壳微球。
背景技术
随着人口的不断增长，每天在世界的各个城市都产生大量的城市 固体废弃物(municipal solid waste，MSW)。为了处理不断产生的 MSW，需要每天将这些由生活、商业、工业废弃物，以及建筑施工 和拆除所产生的废弃物组成的MSW运往垃圾填埋场。在被填埋后， 这些固体废弃物会发生各种物理-化学和生物变化。然后废弃物中有 机物的降解产物和雨水混在一起。高度污染的废水溶解产生了“渗滤 液”。渗滤液通常含有高浓度的氨态氮(NH3-N))、非生物降解的有机 化合物(高COD浓度)和重金属。由于垃圾填埋场产生的渗滤液可 能顺着某些路径流入地下水，造成地下水的污染，所以从垃圾填埋场 渗漏出的垃圾渗滤液会对周围环境造成长期危害。而渗滤液中存在的 氨态氮(NH3-N)，已被认为是对水生生物有毒害作用的主要物质之
由于方便可靠，填埋处理中经常使用生物处理方法。生物处理能 够在一定程度上改善高浓度生化需氧量(BOD)渗滤液中的BOD和 氨态氮(NH3-N)，而且也符合严格的排放标准。然而，生物处理更 适合去除可生物降解的化合物，而对非生物降解的化合物效果不大。 所以生物处理后渗滤液的COD水平仍不能满足严格的环境法规排放 标准要求。因此，当渗滤液中含有高浓度的非生物降解化合物时，去 除有机化合物变得越来越困难。使用生物好氧反应器的另一个主要缺 点是需要大的安装空间和高运营成本(处理每立方米污水约合13美 元)。为了解决这个问题，必然需要新的经济有效的方法去除垃圾渗 滤液中非生物可降解化合物的方法。
本发明的目的在于克服现有技术上的缺点和问题。
发明内容
本发明提供了一种处理废水中无机和有机化合物的方法。本发明 表明，纳米微球无疑已成为一种最具经济和生态前景的技术，用于从 垃圾填埋废水如渗滤液中去除顽固有机化合物，例如4-氯酚(4-CP)。 本发明首次使用环保纳米微球作为一种可供选择的低成本吸附剂，用 来去除垃圾填埋废水中的顽固化合物。相对于现有技术，主要使用来 源于农业废弃物、天然材料或工业副产品中获得的低成本吸附剂，去 除污水中的重金属，本发明采用纳米微球处理有害废水，特别是渗滤 液。
本发明还提出了处理渗滤液中无机和有机化合物的方法。
本发明进一步提出了一种在所述处理废水和渗滤液的方法中所 使用的微球的制备方法。
这些本发明的特征和优点，可以通过结合以下说明、权利要求和 附图，得到更好地理解。
