申请日1990.07.04
公开(公告)日1991.02.13
IPC分类号C02F1/28
摘要
本发明提供了一种对环境安全的，从废水中去除和处理残留的，可溶于水的聚合物，尤其是聚醚的方法，包括：使经过预处理的无机惰性基质与废水相接触，废水中的聚合物被吸附在基质上。然后，通过燃烧使聚合物以CO2和水的形式从基质上除去，随后为了循环使用对基质进行再生。
権利要求書
1、一种对环境安全的，从废水中去除和处理残留的，可溶于水的聚合物的方法，其中所述的聚合物分子量约大于200，在废水中的浓度约小于1%，上述方法包括以下步骤：
(1)对表面积从约500-1000米2/克的膨润土吸附剂，在约650-750℃的温度下加热进行预处理;
(2)使上述废水与上述膨润土吸附剂接触约1-10分钟;
(3)使上述膨润土吸附剂与废水尤其是不含上述聚合物的废水分开;
(4)在约650-750℃的温度下，将上述膨润土吸附剂加热足够的时间，使上述聚合物转变成二氧化碳和水;
(5)加热之后，至少用一种酸、碱或中性洗涤液处理上述膨润土吸附剂至少1个小时，当用X射线衍射分析测定时，使上述膨润土的内层间距至少恢复到约9到10埃;以及
(6)循环使用上述膨润土吸附剂，使其与含有聚合物的另外一份废水相接触。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的接触是在搅拌的情况下进行的。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于所述的搅拌的持续时间约是1到2分钟。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附剂具有多孔的薄膜。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的聚合物为聚醚。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的聚醚的浓度约小于以溶液重量计的5%。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的聚醚的分子量约大于1，000。
8、如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的聚醚是聚(氧化烯)醚。
9、如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的聚醚是环氧乙烷的聚合物。
10、如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的聚醚是环氧乙烷与氧化丙烯的共聚物。
11、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附剂是采用超滤的方法从水溶液中分离出来的。
12、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附剂是在约650-750℃的温度下，加热约1-4小时。
13、如权利要求1所述的吸附剂预处理方法，包括使吸附剂至少与一种酸相接触。
14、如权利要求13所述的方法，其特征在于所述的酸是盐酸。
15、如权利要求1所述的吸附剂预处理方法，包括使吸附剂至少一种碱相接触。
16、如权利要求15所述的方法，其特征在于所述的碱是氢氧化钠。
说明书
本发明涉及一般的从废水中去除残留的聚醚的方法，使得在某种意义上说，该废水可以用对环境安全的方法得到处理。一方面，本发明是通过惰性基质对聚醚的吸附，从而从废水中去除残留的聚醚，然后再通过燃烧，使残留的聚醚分解。另一方面，本发明还涉及一种再生和循环使用惰性基质的方法。
过去，人们没有认识到烯化醚的聚合物是特别有害的，因此，人们对于从水溶液中去除它们没有给予更多的注意。然而，从使用这种聚合物的商业和工业运行情况来看，以及由于环境保护机构不断变化环境法规，从水溶液中去除这种物质似乎成为一个越来越重要的问题。水中含有的比较高浓度的聚醚能够用众所周知的方法很经济地从水中去除，而根据环境法规从废水中去除微量的聚醚则是一个另外的问题，在一个流量很大的废水中仅仅去除其中较少量的聚醚时，这种方法不仅是费用昂贵的，而且也是费时间的。
在本发明之前，从废水中分离烯化醚的聚合物有各种各样的方法，其中包括：浊点沉淀、化学沉淀、超滤、固体吸附、生物降解等等方法。根据聚醚在水溶液中的浓度，为除去聚醚，使用不同的方法或者将几种方法组合起来使用可能是必要的。例如，在高浓度范围(5-10%)内，浊点沉淀法对将聚醚的浓度降低到百分之零点几 可能是有效的。另一方面，在低浓度范围内，吸附法对聚醚的浓度降低到PPm的数量级可能是有效的。化学沉淀法需要引入另一种化学试剂，因此，应当考虑到加在废水中的该试剂残留量的影响问题。
超滤是一种广泛被采用的分离大分子物质和特细固体颗粒的方法。滤膜的堵塞，过滤速度低等等的问题是超滤中常存在的问题。在生物降解法中，应当考虑微生物以及降解产物的结局问题。总之，所有的方法都有明显的优点，但又有局限性。在选择某种方法时另一个需要考虑的因素是随后的处理/分离/再生问题。
因此通过实施本发明，可以达到一个或多个下列目的。本发明的目的是提供一种对环境安全的从废水中去除残留的聚醚的方法。本发明的另一个目的是提供一种从废水中除去聚醚的方法，尤其指在一个处理过程中，吸附废水中所有的聚醚。本发明的第3个目的是提供一种用惰性基质吸附残留的聚醚的方法。本发明的第4个目的是提供一种以二氧化碳和水的形式从基质上除去所吸附的聚醚的方法。本发明的第5个目的是提供一种为了再一次吸附聚醚，而再生基质和循环使用基质的方法。本发明的第6个目的是提供一种对环境安全的从废水中去除残留的聚醚以及吸附剂再生和循环使用的连续工艺。对本发明的这些和其它的目的，本专业的技术人员根据本发明的说明，会很容易理解的。
从广义上讲，本发明是一种对环境安全的、从废水中除去和处理残留的可溶于水的聚合物的方法，这种聚合物尤其指聚醚，所说的聚合物的分子量应约大于200，在废水中的浓度最好约小于1%。本本发明的方法包括以下步骤：
(1)通过在约650-750℃的温度下加热，最好1至4小时的方法， 对表面积从约500至1000米2/克的膨润土吸收附剂进行预处理;
(2)使废水与膨润土吸附剂接触约1-10分钟;
(3)使膨润土吸附剂与基本上不含聚醚的废水分开;
(4)在约650-750℃的温度下，将膨润土加热足够的时间，使聚醚转变成二氧化碳和水;
(5)加热之后、至少用一种酸、碱或中性洗涤液处理膨润土吸附剂至少1个小时，使当用X射线衍射分析法测定时，膨润土的内层间距恢复到至少约9至10埃;以及
(6)循环使用膨润土吸附剂，使其与含有聚醚的另外的废水相接触。
根据上述步骤，本发明提供了一种对环境安全的，从废水中除去和处理聚醚的方法。使用这种废水处理方法，不须担扰会对环境产生不安全的影响。
如上所述，本发明的方法是使用膨润土吸附剂从废水中除去聚醚。同时还作了用其它种类的吸附剂去除聚醚的研究，但是，发现这些吸附剂在一个或多个方面是不合适的。例如所考虑的各种各样的固体颗粒吸附剂如矾土、硅石、磷灰石(磷酸钙)，膨土岩粘土、高岭粘土、滤纸、纤维素粉末和商品名称为AMBERLITE IRC-50的阳离子交换树脂(颗粒状的甲基丙烯酸)。
本发明的方法对从聚醚浓度约小于1%，更好为约0.5%的废水中，去除聚醚特别有效。当浓度大于1%时，聚醚也可以被去除，但可能需要使用大量的吸附剂，和/或使废水反复循环。
按如下程序进行一个典型的吸附试验。取20毫升聚醚溶液，这种聚醚溶液是由联合碳化物股份有限公司经销的、商标是UCON Fluid 75H 380，000，溶液的浓度和PH值都是已知的，使该聚醚溶液在小玻璃瓶内与0.5克(固体颗粒的密度等于25克/升)的固体颗粒相接触，记下悬浮液最初的PH值，用一个作曲柄运动的振荡器振荡1小时，记下悬浮液最终的PH值，用离心分离在10，000转/分的转速下将固体从上层清液中分离出来，用总碳量分析器测定上层清液中聚醚的最终浓度。用溶液中聚醚浓度的减少量来计算吸附容量(毫克聚醚/克固体)。
用Beckman TOCAMASTER仪进行总碳量分析。这种方法对测定降到约1PPm的聚醚的浓度是非常有效的。每一个系列实验都会产生一个不同的标定曲线。此外，还要进行一个与吸附实验的溶液状况相同的，但又没有任何固体/UCON聚醚液体的对照实验，以得到一个经各种不同的系统组成部分的释放装置/排气道都不产生CO2/有机碳的实验。
用固体颗粒如：矾土、硅石、磷灰石、膨润土、高岭土、滤纸、纤维素粉末和商品名称为：AMBERLITE-IRC-50的阳离子交换树脂，从含有200PPm聚合物的水溶液中吸附聚醚，以测定其吸附特性。所得的结果清楚地表明：膨润土的吸附特性出乎意外的，并且令人惊奇地占优势。实验结果还表明AMBERLITE和高岭粘土也吸附聚醚，但是吸附量很少。上层清液的GPC分析结果也进一步证实了上述结果。
在膨润土与不同浓度的聚醚溶液接触以后，再测定残留在溶液中的聚醚的浓度。可以确定高到约1%浓度的聚醚、几乎所有的聚合物都被吸附剂所吸附。然而，对一个更高浓度的溶液来说，残留在溶液中的聚醚的浓度的百分数会迅速地增加。在下面的表1给出了相 应的吸附容量值，从表1中可以看出，当溶液中原始UCON的浓度大于约1%时，吸附容量几乎是保持不变的。其中UCON是联合碳化物股份有限公司商品的商标。
