专利名称：一种水体污染物吸附树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及污染水体治理领域，具体地说，是一种用于吸附去除水体污染物的吸附 树脂及其制备方法。
背景技术：
目前我国大部分饮用水源水处于微污染状态，成为微污染水源水。微污染水源水通 常具有以下特征1、污染物主要为有机物和重金属两大类，其性质较复杂，但浓度比
较低，尤其是那些难于降解、易于生物积累和具有致突变性、致癌性、致畸性"三致" 效应的优先控制有毒有机污染物，对人体健康毒害很大，自来水厂常规净水工艺又很难
将其去除；2、水中有机物多带负电，会增大混凝剂和消毒剂投药量，腐蚀管壁，降低
管网使用寿命，同时消毒形成的副产物对人体健康有很大的危害；3、重金属的浓度低 (0-10 mg/L，通常低于l mg/L)，而碱金属和碱土金属例如Ca2+、 Na+等含量比较高通常 为30-300mg/L。
现有的处理微污染水源水的净水技术主要有1、强化常规处理技术，包括有强化 混凝、强化沉淀、强化过滤等；2、预处理技术，主要包括化学预氧化和生物预处理等； 3、深度处理技术:主要有物理吸附、膜技术等。与其它水处理技术相比，物理吸附法具 有操作简便、处理效果稳定等特点，因此长期以来一直倍受关注。而物理吸附法的关键 在于吸附剂的选择。目前常用的吸附剂主要有活性炭、大孔吸附树脂和离子交换树脂等。 但这些常用的吸附剂都存在诸多不足之处，未能有效地去除微污染水中的重金属和有机 复合污染物。如活性炭对大分子和过小有机分子吸附性能不佳，特别是对于大部分极性 短链含氧有机化合物，如甲醇、乙醇、甲醛、丙酮和甲酸等的吸附能力有限，而这些物 质均是致癌物三卤甲烷的前驱物；离子交换树脂受高背景碱金属和碱土金属的干扰，不 适合水中低浓度重金属的去除，并且其对有机物的吸附效果有限；大孔吸附树脂虽然对 有机废水的处理效果较好，但由于不含离子交换基团，对水体中的重金属吸附效果不够 理想。
因此，探求一种对重金属和有机污染物都有较好吸附效果的新型吸附剂，将对于污 染水体的治理有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种水体污染物吸附树脂及其制备方法，该水体污染物吸附树 脂既能同时吸附去除水体中重金属和有机污染物，又能在高背景碱金属和碱土金属的干扰条件下，实现对低浓度重金属的吸附去除。 本发明是通过如下技术方案实现
一种水体污染物吸附树脂包括水溶性硫杂杯芳烃和阴离子树脂，其含量(重量百分
比)为水溶性硫杂杯芳烃15 18wt%，阴离子树脂82 85wt。/c)。
一种水体污染物吸附树脂，可按如下方法制备获得
1、 称取重量百分比为82 85wt。/。阴离子树脂，用去离子水冲洗3次，用5wtn/。HCl 溶液浸泡3小时，再用5wt。/。的NaOH溶液浸泡3小时，用去离子水淋洗阴离子树脂至 出水呈中性，并在5(TC烘干待用。
2、 称取重量百分比为15 18wtQ/。水溶性硫杂杯芳烃，将其溶解于200mL去离子水， 超声振荡l小时，得到水溶性硫杂杯芳烃溶液。
3、 将上述烘干的阴离子树脂投加入上述水溶性硫杂杯芳烃溶液中，在25'C恒温下 搅拌24小时，然后过滤分离，用清水淋洗至中性，5(TC烘干，即得到水体污染物吸附 树脂。
本发明采用水溶性硫杂杯芳烃为活性成分，它是一种形状类似杯子的超分子受体化 合物。水溶性硫杂杯芳烃的上沿疏水苯环空腔，能借助n — 堆积作用，包合芳烃类 有机分子，如硝基苯、氯苯、甲苯、吡啶和联吡啶等；而借助疏水相互作用，能包合烷 烃类有机分子如甲醇、乙醇、甲醛、丙酮和甲酸等。同时，下沿分子空腔能凭借酚羟氧 与桥联硫原子的协同配位作用，选择性地络合Pb"、 Cd2+、 Cu2+、 Zn"和Nr等软酸类重金 属离子(软硬酸碱理论)，而对于Na+、 Ca2+、 Mg2+等硬酸类碱金属和碱土金属离子没有 结合作用。因此，以水溶性硫杂杯芳烃为活性成分的吸附树脂，可通过其活性成分对重 金属和有机物的双向结合作用，能实现对水体中重金属和有机污染物的同时吸附去除， 而重金属和有机污染物之间不存在吸附点位竞争。此外，由于水溶性硫杂杯芳烃对碱金 属和碱土金属离子没有结合作用，本发明还能实现在高背景碱金属和碱土金属条件下对 低浓度重金属的吸附去除。
具体实施例方式
实施例l
一种水体污染物吸附树脂包括水溶性硫杂杯芳烃和阴离子树脂，其含量为水溶性 硫杂杯芳烃3.5g;阴离子树脂20g。
其制备方法
1、称取20g阴离子树脂，用去离子水冲洗3次，用5wt。/。HCl溶液浸泡3小时，再用5wt。/。的NaOH溶液浸泡3小时，用去离子水淋洗阴离子树脂至出水呈中性，并在50°C 烘干待用。
2、 称取3.5g水溶性硫杂杯芳烃，将其溶解于200mL去离子水，超声振荡1小时， 得到水溶性硫杂杯芳烃溶液。
3、 将上述烘干的阴离子树脂投加入上述水溶性硫杂杯芳烃溶液中，在25'C恒温下 搅拌24小时，然后过滤分离，用清水淋洗至中性，5(TC烘干，即得到水体污染物吸附 树脂23.5g。
实施例2
一种水体污染物吸附树脂包括水溶性硫杂杯芳烃和阴离子树脂，其含量为水溶性 硫杂杯芳轻4g;阴离子树脂20g。 其制备方法-
1、 称取20g阴离子树脂，用去离子水冲洗3次，用5wt%HCl溶液浸泡3小时，再 用5wt。/。的NaOH溶液浸泡3小时，用去离子水淋洗阴离子树脂至出水呈中性，并在50°C 烘干待用。
2、 称取4g水溶性硫杂杯芳烃，将其溶解于200mL去离子水，超声振荡1小时， 得到水溶性硫杂杯芳烃溶液。
3、 将上述烘干的阴离子树脂投加入上述水溶性硫杂杯芳烃溶液中，在25'C恒温下 搅拌24小时，然后过滤分离，用清水淋洗至中性，5(TC烘干，即得到水体污染物吸附 树脂24g。
实施例3
一种水体污染物吸附树脂包括水溶性硫杂杯芳烃和阴离子树脂，其含量为水溶性 硫杂杯芳烃4.5g;阴离子树脂20g。 其制备方法
1、 称取20g阴离子树脂，用去离子水冲洗3次，用5wt。/。HCl溶液浸泡3小时，再 用5wt。/。的NaOH溶液浸泡3小时，用去离子水淋洗阴离子树脂至出水呈中性，并在50°C 烘干待用。
2、 称取4.5g水溶性硫杂杯芳烃，将其溶解于200mL去离子水，超声振荡1小时， 得到水溶性硫杂杯芳烃溶液。
3、 将上述烘干的阴离子树脂投加AJl^7K溶性硫杂杯芳烃溶液中，在25'C恒温下搅拌24 小时，然后过滤分离，用清7权#1^中性，5(TC烘干，即得到7讧斷染物吸附树脂24&。
权利要求
1、一种水体污染物吸附树脂及其制备方法，其特征是一种水体污染物吸附树脂包括水溶性硫杂杯芳烃和阴离子树脂，其含量(重量百分比)为水溶性硫杂杯芳烃15～18wt％，阴离子树脂82～85wt％。
2、 根据权利要求1所述的一种水体污染物吸附树脂及其制备方法，其特征是水体污染物吸附树脂的制备方法为(1) 、称取重量百分比为82 85wtn/。阴离子树脂，用去离子水冲洗3次，用5wt%HCl 溶液浸泡3小时，再用5wt。/。的NaOH溶液浸泡3小时，用去离子水淋洗阴离子树脂至 出水呈中性，并在5(TC烘干待用；(2) 、称取重量百分比为15 18wt。/。水溶性硫杂杯芳烃，将其溶解于200mL去离 子水，超声振荡l小时，得到水溶性硫杂杯芳烃溶液；(3) 、将上述烘干的阴离子树脂投加入上述水溶性硫杂杯芳烃溶液中，在25'C恒温 下搅拌24小时，然后过滤分离，用清水淋洗至中性，5(TC烘干，即得到水体污染物吸 附树脂。
全文摘要
一种水体污染物吸附树脂其组分含量(重量百分比)为水溶性硫杂杯芳烃15～18wt％，阴离子树脂82～85wt％。其制备方法为1.称取82～85wt％阴离子树脂，用去离子水冲洗3次，用5wt％HCl溶液浸泡3小时，再用5wt％的NaOH溶液浸泡3小时，用去离子水淋洗阴离子树脂至出水呈中性，并在50℃烘干待用；2.称取15～18wt％水溶性硫杂杯芳烃，将其溶解于200mL去离子水，超声振荡1小时，得到水溶性硫杂杯芳烃溶液；3.将上述烘干的阴离子树脂投加入上述水溶性硫杂杯芳烃溶液中，在25℃恒温下搅拌24小时，然后过滤分离，用清水淋洗至中性，50℃烘干，即得到水体污染物吸附树脂。该水体污染物吸附树脂既能同时吸附去除水体中重金属和有机污染物，又能在高背景碱金属和碱土金属的干扰条件下，实现对低浓度重金属的吸附去除。
文档编号B01J20/22GK101559350SQ20091001156
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者侯永侠, 孙铁珩, 宋雪英, 品 张, 李卉颖, 杨继松, 岩 王, 胡晓钧, 陈红亮 申请人:沈阳大学