[发明专利]一种去除微塑料的混凝水处理方法

说明书

本发明涉及一种去除微塑料的混凝水处理方法，属于微塑料处理技术领域。本发明公开了一种去除微塑料的混凝水处理方法，主要采用混凝法工艺的同时使用了阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺作为助凝剂，提高了混凝效果，有效地去除了水体中的微塑料，其操作简便，效果显著，成本低；同时与采用传统的絮凝剂进行处理的方法相比，本发明的处理方法中利用的聚合氯化铝用量可减少30％以上，成本节省40％以上，且其混凝效果更好，适应能力强，腐蚀性小，利于运输，还能去除多种污染物(如水中含有的磷)。

技术领域

本发明属于微塑料处理技术领域，涉及一种去除微塑料的混凝水处理方法。

背景技术

微塑料(d5mm)污染被公认为全球性环境问题之一。由于微塑料粒径小、比表面积大、容易吸附有毒有害物质(如重金属、抗生素、有机污染物和病原菌等)，一旦被排放到水生态环境中，微塑料可通过降水、径流、污水排放等途径进入海水和淡水系统，从而对水生态健康和动植物的正常发育和繁殖造成潜在的危害。虽然污水处理厂是控制和去除微塑料的重要场所，但经过一系列污水处理单元，得到的出水中依然含有微塑料。因此需要重视污水处理厂中微塑料的去除。

在污水处理工艺中，传统的活性污泥法、氧化沟、SBR(序列间歇式活性污泥法)、快速砂滤、溶解气浮、混凝、反渗透及膜生物反应器等对微塑料都有一定的去除效果。虽然传统的生物和物理处理工艺成本低，但存在着一些缺陷，如在快速砂滤过程中通过摩擦等作用可能会减小微塑料的粒径，不易于后续的检测及去除；而溶解气浮只适用于低密度的微塑料；相比之下，反渗透技术和膜生物反应器不仅对污染物的去除范围广，且其对微塑料的去除效果最好，但微塑料会加剧膜污染，且膜耗和能耗较大，成本高，不能作为去除微塑料的主流技术，与之相比，混凝法具有成本低，适用范围广的优点，且也已被证明其对微塑料有一定的去除效果。有研究者利用AlCl₃·6H₂O和FeCl₃·6H₂O对高浓度聚乙烯微塑料进行去除，发现AlCl₃·6H₂O具有更好的效果，但是去除效率也只有36.89±3.24％，进一步添加了聚丙烯酰胺后，其去除效率提高到了61.19±3.67％，但此去除效率依然有待提高。随后有研究报道利用无机高分子絮凝剂聚合氯化铝可以有效地去除高浓度的聚苯乙烯，但是这些研究中所用到的微塑料浓度远远高于实际浓度。

综合目前的研究来看，提高微塑料的去除效果就需要添加聚丙烯酰胺，改善混凝条件。而聚合氯化铝是目前最常用的水处理药剂，通过添加不同离子型的聚丙烯酰胺，能够使絮凝体更加紧密，更易于沉淀。从而能后有效的去除水体中的微塑料。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种去除微塑料的混凝水处理方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种去除微塑料的混凝水处理方法，所述混凝水处理方法具体如下：

向含有微塑料的水溶液中加入聚合氯化铝，再添加阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺，在温度为24～26℃、pH值为5.0～9.0的条件下进行搅拌混凝，搅拌完后将溶液静置沉淀，固液分离即可将微塑料去除。

优选的，所述聚合氯化铝与水溶液的质量体积比为20～600:1，mg:L。

优选的，所述阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型的聚丙烯酰胺与水溶液的质量体积比为2～10:1，mg:L。

优选的，所述微塑料为粒径为50～200μm的聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚四氟乙烯中的任意一种。

优选的，所述搅拌具体为：以300rpm的转速搅拌1min后以200rpm的转速搅拌3min，然后再以100rpm的转速搅拌10min。

优选的，所述沉淀时间为10～40min。

优选的，所述HCl浓度为1M，浸泡的时间为1h。