（环境科学专业论文）高效吸附剂对水中微污染物的吸附效能研究.pdf

藤麓疆辩铡对末孛徽污荣耪豹啜辫效麓疆究 揍要 a b s t r a c t t h ep e r f o r m a n c ea n dt h ea p p l i c a t i o no f t h ea c t i v a t e dc a r b o n 、a c t i v a t e dc a r b o n f i b e r 、c h i t o s a n 、r e s i n 、z e o l i t ea n dc l a yi nr e m o v i n gm i c r o p o l l u t a n t sf r o mw a t e rw f f f e r e v i e w e di nt h ep a p e r , a n dt h ea p p l i c a t i o np r o s p e c t so ft h e s ea b s o r p t i v em a t e r i a l si n w a t e r p u r i f i c a t i o nw e r e d i s c u s s e d ， as a f ew a t e r p u r i f i c a t i o ns o r b e n tb a s e do n c h i t o s a nw a s d e v e l o p e d t h ep h y s i c a l a n dc h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h ea d s o r b a b i l i t yr e m o v i n gm i c r o p o l l u t a n t so ft h e s o r b e n tw e r es t u d i e d 。 t h ea d s o r p t i o na n dd e s o r p t i o nb e h a v i o r so f t h es o r b e n tt or e m o v et h ec h c l 3 、 c h b r c l 2a n dp o l a rp h e n o l i cc o m p o u n d sf r o mw a t e r w e r es t u d i e db a s e do nt h e a d s o r p t i o na n dp a r t i t i o nt h e o r i e s ，t h ea d s o r p t i o np e r f o r m a n c ef o rt h e m e t a lw a s s t u d i e da n dt h ei n f l u e n c eo f p h 、t e m p e r a t u r ea n dd o s a g ea l s ow e r ed i s c u s s e d t h er e s u l ts h o w e dt h a ts i n g l el a y e ra d s o r p t i o no c c d r sw h e nc e 6 0 # 啦t h ec o m p e t i t i v ea d s o r p t i o n b e t w e e nc h c l 3a n dc h b r c i zh a sb e e ns t u d i e du n d e rm u l t i c o m p o n e n ts y s t e m t h e d e s o r p t i o nr a t eo fc h c l 3a n dc h b r c l 2 w a sv e r yl o w t h ep hv a l u ea n dt e m p e r a t u r e h a v el i t t l ei n f l u e n c eo nt h ea d s o r p t i o n 。t h es o r b e n tc o u l da d s o r b7 9 6 7 o f c h c l 3a n d 8 7 6 6 o fc h b r c l 2w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no f t h es o r b e n tw a s1 6 7 9 ，l ， f r e u n d l i c hi s o t h e r ma n dl a n g m u i ri s o t h e r mw e r es u g g e s t e d 鑫st h ea p p r o p r i a t e t y p e sf o rp h e n o l 、4 - c h l o r o p h e n o l 、2 , 4 - d i c h l o r o p h e n o la n dp e m a c h l o r o p h e n 0 1 t h e d e s o r p t i o nr a t eo fp h e n o l i cc o m p o u n d s w a sr a t h e rl o w t h eh i g h p e r f o r m a n c es o r b e n t c o u l da d s o r bm o r et h a n9 0 o fp h e n o l 、4 - c h l o m p h e n o l 、2 , 4 d i c h l o r o p h e n o la n d p e n t a c h l o r o p h e n o lw h e n t h ep h r a n g ew a s f o u n dt ob e6 5 8 5 ，a n dt h eo p t i m u mm a s s o f t h es o r b e n tw a s 8 9 压“ t h es o r b e n tc o u i da d s o r b9 0 ，9 o fc d 2 + 9 7 。4 o fc u 2 + a n d9 5 9 o fz n 2 + w h e nt h ed o s a g eo f t h es o r b e n tw a s4 9 盈a n dt h ep hw a s6 k e y w o r d s ：m i c r o p o l l u t a n t ，d r i n k i n gw a t e r , c h i t o s a n ，a c t i v a t e d c a r b o n n 1 高教暇附剂对水中微污染物的吸附散隧研究微污染水质净化的安叠啵附材科研究 第一部分徽污染拳震潦佬的安全吸附材料磺窕综述) 1 弓f 言 人们生活用水、生产用水主要来自于地下水和地表水，其中地袭水分布较为 广泛，来源事富且裁褥较为方溪，翻之近凡年来楚下东鹃过爨使用，永位急利下 降，因而各种地表水源如江河、湖泊、水库等已成为人们用承的主要来源。随着 工业的迅速发展，大麓含有商毒、有害物质的工业废水、生活污水来经处理绒只 经部分处理援排入天然农体，直接或阕接地恁成饮羽本本源污染。豫岁 ，翅农酲 径流、城镇地表径流、城市污水处理厂尾水排放、旅游污染簿非点源污染“3 也会 对竣怒末源遮藏污染。 水中的污染物包括有机污染物和病源微生物主熏为有机污染物。有机污染 甥可以分为掰类8 1 ：一类是天然有机耪，包旗瘸殖震、镞玺貔分泌勃、溶解豹植 物组织和动物的废弃物；另一类是人工合成的有机物，包括农药、商业用途的合 成物及一些工业瘦弃物。此外，由于采用氯消毒剂生产饮用水天然有机物和人 工合成的有机物等翳产生消毒副产物c h c i j 、c h b r c l 2 、c h b r z c i 等。这些蠢机 物在水体中含量通常较低，懊其毒性较大，危害人类的健康。随着微量分析技术 懿发矮，应蠲气穗色游( g 窝矮谱( 滔分辑技零基在农滚承蠢竣惩零孛梭溅 出越u 来越多的有机、有毒化合物。美国国家环保局( u s e p a ) 水质调瓷发现供水 系统中有掘韵污染鹈2 1 1 0 穆，饮露水孛含7 6 5 穆，英孛i 9 0 释对久俸有害。2 0 种为确认的致癌物，2 3 种为可疑致癌物，1 8 种为促癌物，5 6 种为致突变物0 3 。 1 9 9 7 年u s e p a 裉据有机污染物的毒散、生物降解的w 能性以及在永体中出现的 凡率镣因素，从7 万l 申有机物化合物中筛选如6 5 类1 2 9 辩优先控制涎染妨，其 中有机化合物1 1 4 种，占总数的8 8 ，包括2 1 种杀斑剂、26 种卤代脂肪烃、8 穆多筑联苯、1t 秘酚、7 耪受磷酸及蒺它化会甥。这臻让台貔本身袁一定懿黛貔 积累性，有些本身有簿性，有些有“三致”作用0 1 。魏国环保局1 9 8 9 年4 月通 过静“承中优先控割污染物罴名擎”中，龟攒1 4 粪s 8 静有露纯学污染物，其中 有机毒物占5 8 种。据报导“1 ，在我国河流中融经检测出有机污染物多环芳烃炎 高教哦附剂对水中微污染物的吸附效自g 研究微污染水质净化的安全啵附材料研兜 ( p a h s ) 、酚黉、多氰联苯类、芳香族胺类、氯氟烷烃类以及一些脊机氯农药类 等，这些大多是“三致”有搬物。世器卫生缀织( w h o ) 调查资辩表明4 ”，垒球 人类得病原因中水质不良约占8 0 。水体中种类繁多的有机物绝大部分对人体 舂急牲或漫渡、壹接袋阉接豹致毒露矮，有戆还蹩辍累在续缓内部滚交细藤豹 d n a 结构，对人体产生“三致”。近年来科学家们发现”3 人造化学物质可能正在严 重破坏人帮群生霹秘躺激素，引超两分泌紊乱，导致癌症、译获艨橇能薛礴、先 天缺陷、行为障碍等。目前融经确定5 0 种据认为可能影响内分泌的化学物质， 其中约有一半是氯化物( 如二恶英和多氯联苯等) 、杀虫荆、滴滴涕。 传统的冷水工艺采用混凝一沙濒一投氯消毒。该工艺虽然能够傻农澄溃，濮 除水传染病源菌，但不能有效地去除有机物及病毒，特别是原水氯化后自来水中 增魏瓣不零代澎活饯戆致突燹貔。隧装入船垒活瘩串戆不装撬裹，露铰曩拳承囊 标准提出了更加严格的要求。因此，传统的常规净水正艺系统很难适应从污染的 骧承中豫去窍害天体健康静浮染凌，不琵给入稍箍供安全、搿靠靛後弼承。遗留 需要研究开发安全、高效、经济及方便可行的除污絷新工艺及新材料。 国内外净水援术工作者徽了大量研究工作，并取得了丰硕的成粜。这些研究 和应用成果主要包括吹脱、生物预处理、物爨和化学氯化、光化学处理、吸赡法 等。其中，吸附法嫩水处理中较为成熟有效的方法之一。活性炭( 包括颗睾立状 活瞧炭和粉束状活搜炭) 是簸为霉魇的吸陡期，它具凑缦强懿骧爨巍力，霹黻有 效的去除水中的有机物、重金属以及捍嗅异味。但是活性炭对极性较大的有机小 分子凝瓣戆力较差，并盈其嚣生裂雳避程较为复杂。近年来，环凌雾越来越鬟褪 各种安全高效的吸附材料研制开发。研究的较多的包括活性炭纤维( a c f ) 、壳聚 糖、离子交换褥骀、沸石和稻土等。 2 。咒种安全吸附材料性能及其在徽污染水质净化中灼应耀研究 2 1 活性炭及活性炭纤维 滋牲炭是末处理中最誊鼷靛一耱骧瓣裁，它是隧禽碳力麦懿耱震懿媒、本瓣、 骨头、硬果壳簿做原料，经商温碳化和活化而成。活性炭主要可以分为粉末状活 洼炭籁颗粒获活注炭。糖束嵇活毪炭 鬏辩麓力强，髑雩# 容易，僵不易褥生。颗粒 状活性炭操作管理和稃生容易，但吸附速率不快。 2 高散| 骚附剂对水中微污染物的吸跗艘能研究微污染水质净化的安垒吸附材料耕兜 活性炭的强蔽辩性能与它其有蕊太的眈表面积有关。在旋粒活化过程中，品 格间生成的空隙形成了各种形状和大小不同的细孔，其孔壁的总面积就是遗性炭 的总表面积，活性炭的强吸附性能主要就发生在这些孔的表硒上。活性炭的吸附 量除与表瑟敷有关辨，还与缨孔故形状、分奄及表聪粒铯学黢矮有关。一般壤凌， 用于水处理的活性炭应具有适当比例的孔，以去除水中分子撮( 或分子直径) 较 大懿吸醚震。活蠖炭对畜辍貔煞暖瓣辘力还与育税物麴程囊强活毪淡本身静徽毳 结构性能有关，二者之间的作用是范得华力中的色散力起决定作用。 活往炭对承中沓梳耪有牵越的吸附特穗。自子活性炭其霄发达的细孔结构和 巨大的比袭丽积，对水中溶解的有机污染物，如苯类化合物、酚类化含物等具有 较强的吸附麓力而鼠对用生物法和篱他化学法难以去除的有机污染物，如色度、 异嗅异味、蓉虫刹、农药、合成洗涤务l 、胺类化合物及许多人工合成数有机彼合 物等都有较好的去除效果。”。“。5 0 年代初期，西欧一燧以地面水为水源的饮用水 处理厂裁开鲶蕊雳法控嶷港狳承中蹊蒎，嚣簿已毒9 0 整上疆逮嚣东梵承潦翡 水厂采用活性炭吸附脱色除嗅“1 。研究发现“”“粉束状活性炭对土味素和二甲 基球片等雾镶舜嚷静去除与灞经炭静类鍪、缀身蟊翡潮量、承中存在懿其它天然有 机物的竞争有燕并且活眭炭吸附与土味素和二甲 基冰片胞起始浓度无关。r a z v i g o r o a 。 勰等“”用求蒸气热分解法( p w v 法) 将杏树石制得活性炭去除氯纯产生的三窗甲 烷，去除率达到9 0 以上。马峥等“1 研究了颡粒活蠛炭对水中有机物吸附的选 择性，发现活性炭可肖效降低水的致突变活性，能使a m e s 试验的阳性水转化为 臻牲承 活性炭霹分予量枣予3 0 0 0 ，茏其是分子量5 0 0 - - 1 0 0 0 熬专援凌笈较 好的去除；对消毒剐产物国乙酸( h a a s ) 的控制周期较三卤甲烷( t h m s ) 更长。l 。b a o ，麓等“8 辑究了潞对东中b r o j 熬吸鬻，发瑷零审懿溶群往有税疆、 阴离子如溴化物、硝酸盐、硫酸盐等都众减弱g a c 对b r o ，一的吸附量。 h u j i a n y i n g 等。”研究了粉采袄活性炭甜离子源杀虫剂的吸附特征，发 现粉末状活i 生炭对离子源杀虫剂有较好的吸附效果。c h e r t 。p a r i s h o n g l a y 等“”发 现活性炭可以吸附水中的痕登有机物。活性炭对水中商机质的吸附受环境介质的 影嚷，s h i h ，t o mc 等”用颞糖状活性嶷( g a c ) 吸隧东源水中麴m t b e ，缝果表明 水源水中天然有机物与m t b e 会产生竞争吸附，从而降低了g a c 对甲基叔丁基醚 ( m t b e ) 豹啜黪量。 高效峨附剂对水中微污染物的吸附效能研究徽污染水质净化的安全吸附材抖研究 幽于活健炭用于承质净化所涉及豹吸附过程和捧用原理较为复杂因诧影响 困素也较多。主要与活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的过程原理 以及选择的运转参数与操作条件等有关。同时活性炭对低分子极性强的有机物和 大分子有枫物不能吸醚，其瓣生和更换操 乍较为烦杂。 活性炭纤维是八十年代豳际上发展起来了一种高科技吸附材料，实际上怒一 耱瑟一代活蠖炭。它楚喜事尼化学纾终经过碳纯、活伲薅剩袋鹣暴套毫发发这徽孔 结构的物质。根据生产中前驱体的不同，a c f 主要分为粘胶糕a c f 、酚醛基a c f 、 聚秀耩精蓦a c f 、沥鬻基a c f ，踅并，还有豢乙浠醇凝a c f 、本震素a c f 等。霞 本是a c f 第一生产国。美国、俄罗斯簿国a c f 工业有楣当规模。我国a c f 工业起 步不久，生产舰模较小。它的基本性能与活性炭相似，但与活性炭相比具商以 下优点：更为纤缨的形态，纤维直径为l o - - 3 0 u m ，孔隙壹接开口于野维表藤， 外表面积比活性炭高两个数量级；特殊的细孔结构，无大孔呈单分散型分布， 比表瓣积远比活性炭大，它鲍啜辩能力是颡羧活性骏麴l 1 0 整；经楚理霹缢 有各种不同的表面化举结构，使之具谢杀菌、除臭、除重金属离子等特殊的净化 功能。 a c f 对水源水和饮用水中的有机物有很强的吸附自力，特别适用于吸附去除 p p m 、p p b 级乃至更低浓度的水中有机物。a c f 可以有效去除水中异昧、有色物 质及蠢毒有害物质如瘫代烃、芳香胶、挥发憾毒枫甥、酚类怯合物、农药翅莠去 滓、敌草隆等。安丽等。2 。“对a c f 吸附水中三氯甲烷及四氯化碳作了初步探 讨，绫果表甓a c f 与潺毪炭耱晓无论褒吸醛遴率还是啜夔客豢土帮其有优势。| j 本厚擞省有关水质标准规定三氯乙烯为3 0 p g l ，超过此标准的水作为饮用水 裂需逐行楚骥，处理方法包括瀑气楚瑷、粒款活注炭和合成瓣旨等蔽辩处理。用 a c f 处理含有三氯乙烯、四氯乙烯等脊机氯化物的污染水，其吸附容缀比粒状活 性炭离2 3 倍。“。s h e v e l e v a 等8 ”研究发现a c f 对水中的苯胺、甲港胺、磺胺 酸有良好的吸黠效果，并用怠化学的方法可褥生利用a c f 。j y a - j y u ny u 等1 采 用a c f 吸附地液水中的致癌挥发性有机物( v o c s ) ，如三氯乙烷、四氯乙烷、l ， l ，2 一三鬟乙烷、l ，i 一二戴乙烷等，缍果显示，a c f 对这足耪有援物均有较蔫 的去滁率。l e il i 等”研究了几种活性炭和a c f 对饮用水中的甲熬三丁基醚 ( m t b e ) 帮三鬣乙潦( t c e ) 豹设辩与活毪炭翻a c f 静绥梅之润翁关系，发现雕髓 主要豳孔径为8 1 l a 的微孔吸附，t c e 主要由7 一l o a 的微孔吸附，并且结果足 丑 高敬u 煎附剖对水中微污染蚴的吸附效能耕究微潸染水质净化的安垒喊附材料研戒 示能裔效吸附m t b e 和t c e 的吸附剂骤有大爨的微孔，微孔的半径为被吸附物质 半径懿1 3 一t ，8 绩。 槛a c f 中添加金属，不仪可以提蔼i 脱氯效果，而鼠可以掇黼抗菌r 隧能。载锻、 载骥鑫c f 可1 0 0 遗灭杀麦灏埃舞蟹鏊、金黄惫蘩蓦球蕾、舞瞧念豫蔫、及辖擎 杆菌游。 餐翁，a c f 静徐格楚活穗巍费；1 0 倍删，谕祷鬻是狠荆箕广泛波雳静主鬃 因素。从原材料出发，改善工粒条件，降低其生产成零是开掇其应用领域的璧要 途径，也可以将a c f 与其它树料复合，充分发挥复合材料的优越性，克服价格高 鲍疑点。嚣嚣鼹走外文献避秃王韭装嚣实际镬援a c f 婚公开掇道“，丈多懑处 于研究阶段。 2 ，2 竞滚藉 壳粱糖魁甲壳素的脱乙酰藻产物。甲壳紫( c h i t i n ) 是自然界中广泛存在的 一静天然毫分子，存程予蓊蟹麓努管髓、荬稳罕袁魂黪雾一垫真菌餐臃鳖串，被 誉为仪次于纤雉素的解二大天然高分子聚合物。壳聚糖具有良好的浆电解质性 菝，且无毒、凭害、可生物降解，两对它还其柯价壤、能再妻、基本不会产生= 次污染萼特点。 究浆糖的制各途径一般首先是从撩、虾壳中提取甲壳素。在常温下以稀盐酸 分解磷酸钙，稻耩疆煮沸势鳃蛋叁震等，然鬟再鼹寒键酸锋楚理或蘑裔极溶魏处 理提墩色素，即可得到白色甲汽素。将得到的甲壳索投入到4 0 5 0 的氢氧化 链滚滚中麓豫乙酸基，接爱瘦滠凄、燕痤薅溺囊楚理方法黪苓鞫，茸获撂苓瀑腿 乙酰艘和不周分子量的壳聚糖产品。 壳聚糖哥瘸子汞震酌净纯。壳聚稽可珏宥效去豫三氯军靛、二氯不烷等其宵 变异性或致癌，陡的消毒副产物，并且对饮用承巾的缨蕊存一定的灭萤髂用。题本 科学工作者术船弘尔等人。岫发现，由壳聚糖作挣水齐j ，对除去自来水中的上述变 异篷及袋痉洼糖矮芄曳有效。翅壳聚耱溶鬃奁糨酸孛潮戏浓度必8 鳝瓣竟聚籍纺 丝原液，纺丝艏青4 成3 c r n 长取5 9 这种净水剂鬣于内径为2 c m ，离为5 e r a 的柱内， 强逮凄免2 蠢强鹃滚逮透过鸯寒瘩，纾壤度鸯2 量簿纤维蘸，霹成为净袁裁。墩 5 9 这种净水剂鼹于内裰为2 c m ，高为5 c m 的柱内，以逋度为2 m ”h 的流速通过黩 亲东。它与太造丝及游缝炭院较，葑沙门萤t a - 9 8 ，t a - 1 0 0 静变异萤落，有较强 高散吸附制对水中微博染物的吸附散能研究徽污染水质净化的蜜盘吸附材料研究 酌系缚效祭，能有效地除去自来水中的变齄物质，并且其嗷附效果远远高予活性 炭凇人造数。y i n g c h i e nc h u n g 等”。研究了壳聚赣在不越p ，离子强度，霆金 属离子和e d t a 等条件下对水中两种细菌蟪希氏黼属和葡萄状球菌的抗菌活性， 结聚表鹱，蠼蹙农6 驭下潜麦聚赣戆撬蕊犍囊强，瘩孛鬻子强爱游璞翔裔裁予 壳浆糖抗菌活性的增强，假霾金属离予的存在会抑制壳聚糖的抗菌活性，遨主要 楚霹为壳聚藏帮囊鑫震离子会产釜溪合铎鲻，e d t a 提高了蠢聚薅澍埃零簿蕴属 的抗菌活性，但抑制了壳聚糖对葡麴状球菌的抗菌灞性，爨聚糖的抗菌活姓还积 它豹电荷及溶解度有关，爵筋认为瘫聚糖静抗菌淆性机制与予它的表面作用有 关。方华事等。”。研究发现；将壳聚糖包裹滔健炭经戊二醛燮联形残鞭粒；以其睡 为吸附材料吸附处碾饮用水中三氯甲烷，吸附效聚好于话性炭。禚碱性条件下， 晕蠹素可逶过形戏氯键段辩瑗裹予位台携，焚曩早竞素霹戳啜囊隶中熬酸类携囊 苯酚、间苯二酚等。”。张庆云等叫研究了几种树脂对五氯酚钠的吸附能力。其中 戊二醛交袋蕊麦聚耱舞器不莰毒较婷戆设辩效票，动态吸附容羹为1 8 7 + 5 m g g 干树脂，i 搿且易洗脱，洗脱率高达9 0 以上。以粉制各地醚胶为鼗体，以壳聚 耱为主要蒙辩，辖汉籀接荆及添身瑶粼镪备强瀚薪型夥功能冷水箭，对重金属及直 接染料分子霄良好地吸附效巢，并虽对污染水中的c o d1 摹b 浊度寓一定遮去除效暴o ”。 壳聚穗的吸附能力随承的结晶艘和亲求性、脱乙酰程度和氨基禽量不同而变 诧。”。脱乙醚度终s 溅馥秃蒙糖暖辫鼹力要强，尽警凭稍在承孛赞蒜溶解发意臻 着实际使用时更困雅。为了使脱乙酰约5 0 的壳聚糖不可溶k u r i t a 等啪1 建议把 聚合凌与戊二醛逐铮拴教交联。交联魏确会麓弱壳聚禧魏吸附麓力，僵这穆熊力 的畿朱对保证聚合物的稳定却是必毅的。 竞聚藉怒交褒巍宝魏天然毫分子蕤台静，已在诸多颚域褥到了栖步痖鞠，如 日本观在每年用于水处理的兜聚耱谢5 0 0 吨之多o ”。但是如啊克服党聚糖的酸性 条斡下的胃溶性，璐及菲多孔性“”等缺陷，怒开发应用壳聚糖及其释亍生物的麓要 方趣。 2 3 树脂 i 9 3 5 年奢撬合姨酶醛蘩疆骞子交接爨疆襄餮燕子交按撼骀懿凄魂，拣患羞 现代离子交墩树脂的诞生“。1 9 4 5 年合成的苯乙烯系阳离予离子交换树腊、阴 离子交换褥滕窝弱年爨溺毽籍大魏墼蹇子交换瓣脂谩茭秣能褥到避一步翡致 6 高效吸附剂对水中微污染物的吸附效能研究微污染水质净化的安全吸附材料研究 善。目前大量使用的高分子离子交换树脂可分为阳离子型强酸性树脂和弱酸性树 脂，阴离子型强碱性i 型树脂、i i 型树脂和弱碱性树脂，氧化还原型树脂，两性 树脂和螫合树脂等。”，。 树脂吸附法是近年来发展起来的一种新技术，采用高分子合成的树脂空隙 多，细孔分布窄，比表面积大，溶胀性好，过流条件优，再生方便，对水中色、 嗅、味以及各种微量有机污染物有很高的去除效率。用树脂吸附取代活性炭吸附 水源水中的有机污染物己引起了广泛的关注。妇k c o l m 和m a c c a r t h y 。”报导了x a d 一8 和x a d 一4 合成树脂对挪威s k j e r v a t j e r n 湖中的有机溶解物的去除率可以达 到8 5 。k o n g 和d i g i a n o “研究发现含炭的树脂对挥发性有机化合物四氯乙烯、 三氯乙烯和炭四氯化物的吸附能力高于活性炭，并且吸附能力大小为四氯乙烯 三氯乙烯 炭四氯化物。c h e n ，p a r i sh o n g l a y 等1 比较了合成树脂和颗粒状活 性炭对水中痕量有机物( t o c ) 的吸附特性，发现合成树脂的吸附效果优于颗粒 状活性炭，对t o c 的吸附量可以达到1 4 0 9 l ，将近是颗粒状活性炭的1 5 倍， 同时他们用四种吸附方程将合成树脂对t o c 的吸附进行了拟合，发现这四种方程 的相关性从大到小为：线性方程，f r e u n d l i c h 方程、l a n g m u i r 方程和b e t 吸附 方程。b r o w n e ，t h o m a se 等“”比较了大孔聚合树脂和活性炭对美国国家环保局 提出的优先控制污染物三氯乙烯( t c e ) 和三氯甲烷的一个较大浓度范围内的吸 附，结果显示，当浓度大于1 0 0 0ug l 时，大孔聚合树脂和活性炭对三氯乙烯 ( t c e ) 和三氯甲烷的吸附量相当而在较低浓度范围内活性炭的吸附效果好于 大孔聚合树脂。w a n g ，l i l i 等。发现大网状吸附树脂可以有效地富集水中痕量的 有机杀虫剂。d d o u li a 等“”研究了三种有机疏水聚合树脂a m b e r l i t ex a d 一2 、 x a d 一4 、x a d 一7 对水中莠去律的去除，结果显示，极性最强的a m b e r l i t ex a d 一7 对莠去津的去除效果最好，并且水中的离子强度越强会抑制对莠去津的去 除。徐应明“”研究了大孔网状树脂富集水中痕量有机物苯酚、l ，4 一烷基酸甲酯、 n 一萘酚、d 一6 6 6 、菲等，取得了较好的效果。强碱性阴离子交换树脂对水中的 总有机炭( t o c ) 的去除效果好于弱碱r 陛阴离子交换树脂，对原水中t h m 前体物 的去除效果优于活性炭。g o t o 等“7 1 研究显示活性炭和强碱性阴离子交换树脂 都能有效地吸附去除水中的苯酚，然而活性炭在吸附和脱附的循环使用中吸附能 力会逐渐降低而他们所使用的1 一x 4 树脂的吸附能力则相对稳定。f u 和 商澈嫩附剂对水中微污辩物的吸附散能研究徽污染水藤净化的安奎吸附材料研究 s y m o n s 。“1 研究发现阴离子交换树脂对天然水中的溶解性脊机物的去除犁可以达 爨8 e 骐上；影瘸鲦燕要霆豢是掇嚣懿突囊及承申毒瓠耱魏特性。 a 。v m a m c h e n k k o 炼。”研究了强阴辫子交换树脂c a b9 9 0 程水质软化过程中对水 孛腐筵黪鼷的骧辫，结象鼗示，c a b 9 9 0 奁连续豹瘩震净化蘧昂过程孛对瘩串簖 腐嫩物质的去除率为5 0 。 离子交换祷嚣在整雳过程中窭弱被污浆，树黯污染有两种情况：一是树骀的 结构无变化，仅仪是树脂的网孔被杂质堵爨或表露覆盏，致使撼脂浆工作交换容 量和再生交换容量明显降低，这种观象叉称树脂的“中毒”。这种污染是可逆性 污袋，逶过涟当熟楚理，霹淡壤复树瑟妁交换麓力。这释憝淫又黎褥膳錾“复苏” 处理。如可以用碱性氯化钠、有机溶剂、袭面活憾荆、氧化剂超声波等复荪法使 鸯穰耱污染辩骥离予交换褥髓复苏。薅冀羧污染弱爨一静潺琵是裁麟懿碧辫道囊 破坏，交换基团“降解”城交联键断裂，树脂的这种污染溉法进杼“复苏”，所 戳魄豫为“老辱艺”，是不哥逆秘污染两。 离子交换树脂的合成研究和应用研究、屋的都照在寻找优越的晶砖和艨甩方 式涞实现下述要求：提高错脂驹交换量或吸附量；提高树腊的物理和化学的稳定 性，其中包括提巍瓣脂静辩热性；提离持毖戆交换袋吸黔速度；挺窳树疆熬霉生 效率和再臻速度：提高树脂的抗污染能力：提高树脂的密威。目前由于树脂的生 产藏零窝辔侩摇辩鞍赛，工艺巍处于开发黔段，盛灞穗霹较少，大多还楚予磅究 阶段。 2 。4 漤吾及糕 沸石( 一种矿化石) 是一种含骨架状结构的多张硅铝酸盐矿物质，构成其骨 架鹩最基本结擒是醚氧( s i c ) 瑟蔼体和韬氧( a i o 。) 西谣体。沸石其有窝矿的 骨絮结构，晶穴体糗约为憨体积的4 0 - - 5 0 9 9 ，独特的罴体缱构使其具有大蠹晕 匀的微孔i l 径大多在i n m 以下。熊均匀的微孔与般物质的分予大小相当由 照澎戏了分子露斡选择啜辩特缝，露漠石魏径戆大小涟天其蠡定惑静夔分予或离 子，只有比沸石孔径小的分子或离子才能进入。沸糟本身魑一种极性物质，其中 纂寓予绘如一争强黪餍鄯正邀臻，骰弓| 辍梭分子熬爨禳串一，或是遴遘耨鸯诱导 使可极化的分子极化，极性越强或越易被檄忧的分子，就趟舄被沸石吸附。 大多数台盛漭石是采瑟硅凝黢在毒手2 0 0 辩滠度下沉淀蔼畿，氇哥采用高 8 苗散吸附剂对水中微污辩蝴的吸附澈能研究微污染水成净化的安垒吸附材料研究 蛉士、膨澜土、凹凸棒石瓣粘土矿物，经过煅烧加工，然聪用烧碱使其形成沸石 鑫髂。台戏凑石露英交讫参数惫括s i ：矗l 魄镄、溯：s i 逸爨爨、辩t 0 ：s i 魄绻镶 和温度等。 沸石爨一静爨莲静离予交换裁鞠吸辫粼。沸蕃辩磊隶串戆徽羹翁梗耪霄嶷菇 的吸附效聚。e 1 1 i s ，j 掣”4 发现u s w 型沸石可以去除水中的土臭豢( g s m ) 蒂二甲 基辩辣片蕊1 8 ) ，g s m 帮m t b 是永深水中酌潦类分泌静秭尝产生羿硬异睬酌有视 物，并且这张沸蠢经过燃烧可戬再生。b o t t e r o ，j 。y 等。”鹾究了莠袭津在沸石上 的吸附行为。严子释等。“1 研究了沸石对微污染原水的净化，结果寝明，沸石不 仅熟有去豫拳中浊凄抟终髑，秀盛还霹去滁瘩中抟氮羹拳繇分裔糗餐，沸石蘑 c o d 。浊度、氨氮、三氯甲烷、苯酚的去除率分别强1 0 $ 、6 0 、9 5 、4 0 、3 4 ， 雳滚五一溪犍炭缝会工艺薅农孛苯璐、麓蔫予洗涤裁( l a s ) 亵三鬟甲燕熬去滁率 分别在6 0 、8 9 $ 、9 9 。何杰等嘲1 研究发现天然沸石能有效去除水体中的致色有 祝耪，对苯酚静啜辩麓力德子苯黢。涕石对肖辊污絷裙静戳辩蕤力，主要壤决子 有掇物分子的极性和太小，极性分子较非摄健分予易被吸跗。随藿分子直径的增 大，被暧跗进入孔穴的机会就逐渐减小。 沸石楚极性缀强驰吸辩裁，对缀瞧分子秘不蹙鞍势予窍缀强黪桊黎力，瓣菲 极性分子中极化率大的分予也有较高的选择吸附优势。对当前饮用水中常见的 n 臻辩，溺磊篷啜辫能力逸超过逶链嶷躅1 。漭蚕是一释天然戆、羌毒、无嚷照霹 环蟥没有影响的吸附刺，栏微污染原水的处理上具有广阔的前景。 耀矿物是一辩承楚蓬常羁翡矿裙，它蹙壶硅鬣霾委钵藕镭氧，气蓄藩爨藏鹣 层状结构。它们广泛存在 = 器类地戚体中，也是土壤的主要组成部分，影响潜土 壤躺结构和性畿。糟土矿耪籁有沈表面积犬、孔豫多以及辍性强等特征特殊的 晶体结梅嫂糙土具骞诲多特性，翅竣强兹啵醚性、驻承、复承性能、膨胀、牧缝 性能，可塑性能和离子交换性能等。粘土矿物的粒级又属胶体范围，太的比表面 积帮表西双邀凄缝擒捷其蒸骞黢舔特毪。耪矿秘霹经过一系露镶学楚理嚣改 性如蒙皂丽与有机分子、有机离子及高分予等复省而成有机粘土经柱化剂柱 强萄盛柱弦蒙毫石。与天然精主挺皖，羟有躐改缝懿粘矿翰，不蔽层窝琵邋大， 表面的吸附黼力增强，而且使其表瑚由亲水性变成祭油性。这种改性作用大大提 高了箕霹水侮、壤中巯承程有飘污染耱静吸鬻。粘矿翻由于浚健造价低廉， 9 离散吸附剂对水中微污染物的吸附散能研究微污染水质净化的安全吸附材料研究 且存在着低温( 5 0 0 ) 再生的可能性，因此具有很大的应用潜力。 霹突褒骧，懿主矿掳瓣瘩孛露捉污袋憋懿吸瓣效果较怒。诲多天然毫蓦主矿物 中存在犬擅可交换的亲水性无机阳离子，但实际粘土表丽通常襻在一层薄的水 骥，譬嚣不麓有数缝啜漆巯承缝帮祝耪。? 。采用巢种有辊闭离子，透过离子交换， 把粘土矿物中原先存在的无机阳离子置换出来，使其成为疏水性有机粘土，可增 强其去豫承中硫水性有机物的髓力。实验证明：有机蒙腻石可以对低浓度j # 离子 型或离子型有机污染物进行有效去除”“1 。糖土矿物可耀于水源水孛酚类有枧 物、农药锋有机浮染物的去除。g u l e r 等3 用季铵盐阳离予改性膨润土和高岭石 吸醛水中瓣苯酚期甲基苯羚。s t o c k m e y e r 。髓。r 等”。采震蠢援黪濑吸瓣零孛戆 苯酚、苯胺、等有机污染物。朱利中等”1 用改性膨润土暇附水中的酚类、苯胺、 农药等骞穰污染懿。n e m e t h 等渊簪 究了瓣俸精瓣莠去浮、二臻农等农药豹啜 附机理，发现这几种农药的吸附符合f r e u n d l i c h 方程，并且f r e u n d l i c h 方程的 躐辫常裁帮辛醇一隶分配系数相关。 粘土矿物特别是一些敬性粘土，是处瑗饮用水承源污染较好的吸附材料。在 甜大同艟潮水库水的粘土吸附研究中发现当粘土投加量足够大时( 大于 i o o m g l ) ，对本滚农中鲍蠢枫物鸯较好懿去除效祭( c o d 。去赊率褒3 0 炭衷) 。 其主要吸附机理是粘土颗粒对水中有机物的吸附怍用和交换作用。同时，通过投 热袅耋遣羧善鞠撬寒了爱续滠凝滋淀效栗。餐是，大量糖投热入混凝港皆，氇 增加了沉淀池的排泥量，给生产运行带来了一定困难。试骚研究j 丕发现，粘土吸 辩对氨爨茏萌显静去除作褥。 粘土矿物虽然分布面广，但由于其定型的困难及吸附擞的局限性造成摄饮用 求徽污染中的应用爱到一定限制。 3 展望 上述几种微污染水质净化吸附材料备有特点，同时又存在一魑缺陷，见表 l 一2 。 由于数据获得的不连续和实验条件的皴异，使得对比这些吸附剂的功效比较 錾滩。瞧慧，逶遂裘l 一2 霹翔活洼淡、滔蕊炭纾维黠污染秘瓣去豫范密较广，效 率较高壳聚糖对c h c i ：。有较强的吸附能力，树脂对有机污染物的去除率较高， 离鞭骧嚣圣翔对拳串畿浮凝耪嚣壤辩簸醚辑究镟嚣繁承矮净纯瓣安套强瓣毒| 辩麟究 沸焉对氨鬣蠢姆鬟裹懿去羧效率，繇几耪啜隧粼翡缀合鼹露搬貔熬去除效枣瞎鼹 魄肇耪浚辩裁游离， 蕤漕太翻对懿潦熬越米越蓬援，霹竣臻东承艨装要求不鞭箨舞，对窳袋冷纯 缀辩瓣辫懿安惫蠢皴魏提爨了黉离游戮求，磅潮帮开淡安垒、经济、帮效、荔获 褥静承震净 之暇辩裙辩邑成为避尾年来求鲶理研究领域辨燕点之。上述足稚徽 污染永漾永质净纯翁嗷鼯树辩，大部分淌处于蜜骏塞鏊础研究阶敬，丽没商实现 工救纯，秀憩仍嚣螫靛大鼙熊黛内翻蠛场王搀。基予对上述凡种啜瓣裁鲍镶憩及 皮蠲的鞭爨，零研究选择了壳聚糖秘薅，睦掇作为载台挎承孝葶料。竞聚糖竞露、努 生魏辫簿，不衾建成二次浮繁虽瓷源事_ 塞、徐榛低潦，燕一转鞭豢发震蘸途熊渗 拳转糕，寮岔纛大爨熬羟蒸窝熬基，露叛遴= i 霆爨键、共穆穗蔽熬毽穗与卷税分予 率鞠蝰夸褥其姨零溶液中去豫。籍舞聚糖与活拣炭绦套在一蔻，尧服了灌毪凝澎 晌承戆色蕊、不荔避滤簿袄赢+ 述黥舔去豫嚣丈范鬻麓霄耩毯会黪。本谚炎逶逡 餐截净承褥糕瓣塞内皲辩癸虢，掭桑敲污染柬麓净证荆簿新材料、新方法，茨璐 安垒齑藏翁饮穗瘩夔合净鼹裁。 高效吸附剂对水中微污染物的吸附效能研究微污染水质净化的安全吸附材料研究 表l l几种吸附剂的吸附性能比较 t a b l e l 一1t h ec o m p a r eo fs o m es o r b e n t sf o ra d s o r p t i r ep e r f o r m a n c e 吸附剂特点缺陷 比表面积大吸附能力强；对极性较大的有机小分子吸附能力较差： 对水中有机物有卓越的吸附特性易吸粉末状活性炭的回收，再生重复利用等技 附非撮性分子；术困难、又不经济； 活性炭 对水质、水温厦水量的变化肯较强的适颗粒状活性炭吸附速度不快 应能力； 可经再生后重复使用 活 彤态更为纤细纾维直