[发明专利]一种生物质基双水相构建与盐类溶液中有害物质净化方法

说明书

本发明属于环境治理、资源回收技术领域，提供一种生物质基双水相构建与盐类溶液中有害物质净化方法。以高盐水中有害物质为研究对象，针对传统双水相中萃取剂昂贵、毒性大等问题，利用丰富的生物质资源提供了一种利用生物凝胶作为萃取剂，与含盐废水构建新的双水相，用以萃取盐水中有害物质的方法，同时可以回收盐。净化方法可以采用快速混合的方法，即将含盐废水的盐浓度控制在一定浓度下，以一定量的高聚物与盐水混合，静止后会形成两相体系；分离出上相是以生物胶体为萃取剂，萃取高盐水中有害物质如重金属离子、环境激素等，而下相主要是净化后的盐溶液，分离后实现了重金属离子的提纯、环境激素的富集回收与废弃资源的综合利用。

技术领域

本发明属于环境治理、资源回收技术领域，具体涉及一种生物质基双水相构建与盐类溶液中有害物质净化方法。

背景技术

高盐水系主要来源于机械加工、电镀、采矿、冶金、化工等部门，具体来自矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂生产排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业的废水。高盐水系的特点水体中的重金属等杂质含量尽管很低一般不会对人体健康造成危害，但是对于产品的质量而言和循环利用过程不断的富集，会导致一定的质量问题。尤其是外排水，受国家污水的排放标准的提高和“水十条”颁布，以及随着城市进程的加快和工农业的迅猛发展，大量未经处理的城市垃圾、污染的土壤、工业和生活污水，以及大气沉降物不断排入水中，使水体悬浮物和沉积物中的重金属和杂质含量成为制约企业正常生产的一个重要因素。

对于这样的高盐水系，以及其中重金属离子等危害，国内外专家学者经过不懈努力，发现发展了多种水溶液净化方法。主要有以下几种：(1)化学法：经济简便，药剂来源广，但是金属离子与药剂反应完后，易沉积且体积大，脱水困难，容易造成“二次污染”，后期处理费用高。(2)吸附法：操作简单便捷，对低浓度金属离子吸附效果好，但对高浓度溶液吸附量有限，再生较为困难。(3)离子交换法：吸附较为彻底，但常用的交换树脂的类型影响了吸附离子的种类，且交换树脂造价昂贵，对其的重生利用有太过困难，对于工业化生产，投入太大。(4)电渗析法：工艺操作简单，设备占地面积小，可其对处理的高盐溶液的浓度有限制，且对离子交换膜的要求较高。(5)生物处理法：根据细菌在生长过程中，分泌出的多种聚糖，与金属离子螯合，从而达到富集目的，但其生长过程较为漫长，处理周期也较长，还需人为的加入养料，并不适用于快速有效地治理高盐水系。

相对于上面五种方法，作为新兴的分离技术的双水相萃取法具有很多无法比拟的优点。此方法操作条件温和，常温常压即可，应用范围广，分相速度快，能耗少，若以高盐溶液为主，减少盐的投入量，节约成本，是一种很有前途的高盐水系的处理方法。当然，此方法也有不足，常用的萃取金属离子的双水相为聚合物/盐/水体系，其萃取剂多为有机高聚物，存在一定的化学毒性，对环境造成一定的污染。为了更好地利用双水相体系的诸多优点，开发一种更为环保的聚合物成为了重中之重。

在我国南昌大学，有机功能材料组，设计了EO-PO-EO三嵌段共聚物/盐/水体系，运用了L2(双异辛集亚砜乙基醚)做萃取剂，研究得到，随着酸度的增强，钯、铂、铁和铜离子的萃取率在逐步提高，可达99％。但由于L2的微毒性以及昂贵的价格，阻止了其在工业化上的进一步应用。