[发明专利]一种CO2

说明书

本发明提供了一种CO₂气氛响应材料处理乳化油废水的方法，包括乳化油的分离方法和回收方法，具体步骤为：将CO₂气氛响应材料加入到乳化油废水中，搅拌至CO₂气氛响应材料对油充分吸附；在CO₂气氛响应材料中通入CO₂气体，使吸附的油脱附，实现油的回收；在CO₂气氛响应材料中通入N₂，CO₂排出，材料恢复吸附特性。本发明的气氛响应材料具备CO₂响应特性，对不同种类的乳化油均表现出较高的分离和回收效率，其制备方法简便、价格低廉、绿色环保、无二次污染，对材料自身和废水体系不产生破环，乳化油的去除率可达99.0％以上，回收率可达95.0％以上；材料稳定性好，多次循环使用下仍保持较高的乳化油吸附和脱附效率，具备重要的环境效益和经济价值。

技术领域

本发明涉及一种CO₂气氛响应材料处理乳化油废水的方法，属于油水分离技术领域。

背景技术

近年来，冶金、油气开采、石油化工、轻工业制革、机械与装备制造、食品加工与餐饮等行业中产生大量的含油废水。据统计，世界上每年有500万t至1000万t油类物质进入水体，对生态环境和人体健康造成危害，同时导致油类资源的极大浪费。因此，在水资源污染和油类资源濒临枯竭的双重压力下，高效实现废水中油的分离和回收，具备重要的环境效益和经济价值。

油类物质主要以浮油、分散油、乳化油和溶解油四种形式存在于废水中，其中乳化油占据10％。乳化油是由表面活性剂、油和水经混合而形成的稳定结构，乳化界面的存在使其成为含油废水中的治理难点，因此也是目前亟待解决的重点问题。

公开号为CN104841293A公开了一种CO₂刺激响应纳米纤维膜，利用CO₂响应膜材料在CO₂气体刺激下亲油疏水与亲水疏油间的转换，达到游离油废水中油和水的分离。同游离油废水相比，由于乳化界面的存在，废水中乳化油的分离较为困难。从方法角度来讲，如果将CO₂响应膜材料用于废水中乳化油的处理，为实现废水中乳化油的高效分离，膜材料的孔径设计需接近或小于乳化油滴的粒径。这样导致的后果是：一方面，将大大限制膜分离效率，另一方面，表面活性剂或油相吸附会导致严重的膜污染，从而限制膜材料在乳化油废水处理中的应用。

目前大量文献均报道通过设计亲油疏水材料实现油水两相的分离，然而单纯从亲油疏水的角度设计材料，材料的疏水特性会阻碍其在油水界面处的吸附以及与油的接触，因此无法实现废水中乳化油的分离。就目前研究而言，表面活性剂稳定的乳化油废水的深度净化领域仍进展甚微且远未成熟。对于实现废水中乳化油的高效分离以及油资源的有效回收，仍存在着巨大挑战。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种CO₂气氛响应材料处理乳化油废水的方法。

为解决本发明的技术问题，本发明提供的技术方案为，一种CO₂气氛响应材料处理乳化油废水的方法，所述方法的具体步骤为：将CO₂气氛响应材料加入到乳化油废水中，搅拌至CO₂气氛响应材料对乳化油废水中的油进行了充分吸附，所述CO₂气氛响应材料由基底材料和负载在基底材料上的CO₂气氛响应聚合物组成，所述基底材料为海绵、碳纤维布、聚酯树脂、不锈钢网、活性炭、沸石中的一种，所述CO₂气氛响应聚合物选自脒基体系、叔胺基体系、含氮唑杂化类体系中的任意一种单体的均聚物或两种及以上单体的共聚物。

作为CO₂气氛响应聚合物进一步优选的，所述脒基体系的单体为N-脒基十二烷基丙烯酰胺，所述叔胺基体系的单体为N,N-二乙基甲基丙烯酸铵乙酯，所述含氮唑杂化类体系的单体为3-(1H-咪唑-4-基)丙烯酸甲酯。