專利名稱：改性聚苯乙烯球形樹脂及其用于凈化廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性聚苯乙烯球形樹脂以及把該改性聚苯乙烯球形樹脂用于凈化廢水的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及使用以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂作為吸附劑的凈化方法，和通過簡單的方法把吸附劑從吸附污染物的吸附劑中洗脫以再生該吸附劑的方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢水是惡性的水污染物。例如，染料工業(yè)廢水、含于廢水中的重金屬離子、含于廢料沉積物中的表面活性劑、腐植物，都能引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。到現(xiàn)在為止，已提出若干處理這些惡性污染物的方法，即，已知有化學(xué)、物理和生物學(xué)的處理方法。
在這些方法中，化學(xué)處理方法使用化學(xué)單元工藝過程，例如，氧化法，該法使用氧化劑分解染料的發(fā)色團(tuán)，借此使廢水脫色。在這種氧化方法中使用過氧化氫等氧化劑[Yama saki，k.；Sakata，k.；Yokotani，A.；日本專利申請No.10-080，693(1998)Hirotsuji，J.；Kaai，Y.；Ikeda，A.；日本專利申請No.08-267，077(1996)Taoda，H.日本專利申請No.05-253，581(1993)Saito，S.；Murayama，K.；Misawa，k.日本專利申請No.03-188，992(1991)Mizutani，k.；Inoue，H.JP51，144，060(1976)]。近來，報(bào)道了O3等也可作新型的氧化劑[Kataoka，K.日本專利公開NO.10-137，780(1998)Ueno，S日本專利公開說明書No.10-151，471(1998)Watanabe，M.；Hayashi，F(xiàn).；Dazai，K.日本專利公開說明書No.10-165，757(1998)Hayashi，F(xiàn).；Watanabe，M.；Nishino，Y.；Dazai，H.日本專利申請No.10-118，144(1998)Fischer，W.G.歐洲專利說明書No.822，271(1998)]。
氧化法雖然能脫去廢水的顏色，但產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)物，留在廢水中，因此不能降低COD值。此外，當(dāng)使用O3或電子束作為氧化劑時(shí)，能量的耗費(fèi)是巨大的。
生物學(xué)方法，一般說來，是在曝氣槽中使用微生物。然而，這種方法需要寬敞的工廠廠地，較長的工藝時(shí)間，用于微生物活化的錯綜復(fù)雜的條件以及操作。
物理方法使用活性炭吸附法[Nikolaevsky，R.；Monosov，M.；Monosov，E.；Sharony，E；Gurevich，D.U.S.專利No.5，792，336(1998)Maesaki，M.；Nakajima，M.；Hasegawa，H.日本專利申請appln.No.09-253，669(1997)Matsumoto，Y.；Sugano，N.；Inui，T.；Akao，K.日本專利申請No.09-248，562Hatano，Y.；Shirama，S.；Ishikawa，T.；Yobiko，Y.；Takaoka，S.日本專利申請No.08-281，271(1996)Sugiura，W.；Tanaka，S.；Shimotomai，K.日本專利申請No.08-000，261(1996)；Tamatoshi，K.；Morishima，K.日本專利申請No.07-047359(1995)McCollam，F(xiàn).M.J.英國專利申請No.2，280，430(1995)Michna，M.；Puppe，L.德國專利申請No.4，213，163(1993)]。
然而，這些物理方法也有一些缺點(diǎn)。即，用于吸附過程的活性炭不能再生，由此，需要焚燒法加以破壞。但焚燒法要使用船用C級燃料油，這將會導(dǎo)致能量的消耗和空氣的污染。
因此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的發(fā)明者們曾進(jìn)行了多年的廣泛研究，用于開發(fā)能重復(fù)用于廢水處理工藝中的聚苯乙烯吸附劑。
終于，本發(fā)明的發(fā)明者們制備出了新型的聚苯乙烯吸附劑和新型的廢水處理方法，該方法完全能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活性炭法并且還能明顯節(jié)省廢水處理所使用的費(fèi)用。
本發(fā)明的吸附劑制備方法，已詳細(xì)描述在本發(fā)明者的美國專利U.S.5,466,758(1995)，韓國專利119,262(1997)、韓國專利119,263(1997)和韓國專利申請98-47748中。
發(fā)明公開本發(fā)明的目的在于提供一種新型的吸附劑樹脂，該吸附劑樹脂能用于廢水處理的新型方法中，它完全可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的廢水處理用的顆?；钚蕴课椒?。
本發(fā)明以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯樹脂的吸附容量，能通過調(diào)節(jié)聚乙二醇的含量和分子量而進(jìn)行控制。另外，本發(fā)明的吸附劑吸附效率隨接枝方法而變化。
本發(fā)明的發(fā)明者們還廣泛研究了在吸附/解吸/再生過程中重復(fù)使用但不會喪失其物理和機(jī)械性能的聚苯乙烯球形樹脂的交聯(lián)比和尺寸。
結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了用1-10wt％，優(yōu)選2-8wt％，更為優(yōu)選4-6wt％的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂，在制備用作含有染料、重金屬離子、表面活性劑、腐植物等廢水用的吸附劑的基質(zhì)是合適的。
本發(fā)明的發(fā)明者們還發(fā)現(xiàn)了尺寸在100-500目，優(yōu)選200-400目的聚苯乙烯球形樹脂，在制備用作含染料、重金屬離子、表面活性劑、腐植物等廢水的吸附劑用的基質(zhì)是理想的。
另外，本發(fā)明的發(fā)明者們進(jìn)一步研究了若干用于在聚苯乙烯球形樹脂的表面上引入β羥基而無需使用環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷的方法，(至于通過使用環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷而在聚苯乙烯球形樹脂表面上引入β羥基的方法，請參照本發(fā)明者的專利U.S.5,466,758)。
通過上述研究項(xiàng)目，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了還可通過聚苯乙烯直接與2-甲基四氫呋喃反應(yīng)、或通過用金屬氫氧化物水解氯甲基聚苯乙烯、或通過用乙醇胺或二乙醇胺氨解氯甲基聚苯乙烯的方法，把β羥基引入聚苯乙烯球形樹脂的表面。本發(fā)明具有羥基的聚苯乙烯球形樹脂，也可用作制備聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂的中間產(chǎn)品。
此外，本發(fā)明的發(fā)明者們還研究了具有合適吸附容量和效率的用作含染料、重金屬離子、表面活性劑等廢水吸附劑的聚苯乙烯-g-聚乙二醇吸附劑的聚乙二醇合適的含量和分子量。
結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，若聚苯乙烯芯與1wt％二乙烯基苯交聯(lián)時(shí)，用作吸附劑的聚苯乙烯-g-聚乙二醇球形樹脂中的聚乙二醇合適含量，在50wt％以上，優(yōu)選60-95wt％，而若聚苯乙烯芯與2-3wt％的二乙烯基苯交聯(lián)時(shí)，則為70-90wt％。
此外，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，為了使聚苯乙烯-g-聚乙二醇球形樹脂作為對含于廢水或廢料沉積水中的染料、重金屬離子、表面活性劑、腐植物有著最好的吸附容量和效率的吸附劑，理想的是聚苯乙烯-g-聚乙二醇的聚乙二醇部分的分子量在500Da以上，優(yōu)選900Da以上，更好的在900-3000Da。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其特征在于聚苯乙烯樹脂用1-10wt％的二乙烯基苯交聯(lián)，聚乙二醇的含量在50wt％以上且聚乙二醇部分的分子量在500Da以上。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過使用以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，凈化含于廢水或廢料沉積水中的染料、重金屬離子、腐植物的方法。
本發(fā)明還有另一個目的在于提供一種通過使用有機(jī)溶劑從以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂中回收染料的方法，其中染料吸附在所述球形樹脂上。
本發(fā)明再有一個目的在于提供一種通過使用有機(jī)溶劑沖洗法回收以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂吸附劑的方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式通過下列實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于這些任何方式的實(shí)施例。
實(shí)施例1將用2wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。使所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，制備出以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。如此獲得的約200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為68-87wt％，用于染料吸附試驗(yàn)。
把如此制備的球形樹脂和10ml黃色5GL染料(由瑞士NOVARTIS公司制造)10-4M的溶液加到反應(yīng)器中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。
實(shí)施例2使用1wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷起反應(yīng)，使所生成的樹脂在高壓容器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，制備以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為60-94wt％，用于染料吸附試驗(yàn)，所用方法描述于實(shí)施例1。
實(shí)施例3通過使用臭氧(O3)，把羥基引入以1wt％二乙烯基苯交聯(lián)的球形聚苯乙烯樹脂(200-400目)的表面上。在其表面上已引入羥基的聚苯乙烯球形樹脂，與含聚乙二醇的乙烯基單體反應(yīng)，制備以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂用于染料吸附試驗(yàn)中，所用方法描述于實(shí)施例1。
實(shí)施例4把200mg以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯吸附劑樹脂(200-400目，聚乙二醇含量82wt％，聚乙二醇平均分子量2400Da)加到反應(yīng)器內(nèi)，再把10ml蘭色4GL染料(由瑞士NOVARTIS公司制造)的10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果示于表1中。
對比例1把200mg由韓國王標(biāo)化學(xué)公司制造的水處理用沸石吸附劑，加到反應(yīng)器內(nèi)，再把10ml蘭色4GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，采用實(shí)施例1所述方法測量染料溶液的光吸收能力。
對比例2把200mg由Shinyo Pure化學(xué)公司制造的C鹽吸附劑，加到反應(yīng)器內(nèi)，再把10ml蘭色4GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。
對比例3把200mg由韓國德山化學(xué)公司制造的顆粒活性炭吸附劑加到反應(yīng)器內(nèi)，再把10ml蘭色4GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。
實(shí)施例5使以5wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(100-200目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為65-90wt％，用于染料吸附試驗(yàn)中，所用方法為描述于實(shí)施例1。
實(shí)施例6使以8wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(100-200目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙炕反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，制備以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為60-92wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果示于表1中。
實(shí)施例7使以10wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(80-150目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為55-90wt％，用于實(shí)施例1所述方法的染料吸收試驗(yàn)中。結(jié)果示于表1中。
對比例4把200mg以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯吸附劑樹脂(200-400目，聚乙二醇含量45wt％，聚乙二醇的平均分子量400Da)加到反應(yīng)器內(nèi)，再把10ml蘭色4GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是50％的染料從溶液中被除去。
表1
正如從上述表1所見，用實(shí)施例1、2、4-6和7所制備的吸附劑樹脂，與活性炭吸附劑相比，在其染料的吸附效率上是有區(qū)別的。然而，就脫除染料所需時(shí)間而言，本發(fā)明的吸附劑樹脂明顯低于對比例所用的吸附劑。
實(shí)施例8
把實(shí)施例2吸附有蘭色4GL的聚笨乙烯球形樹脂，加到反應(yīng)器中，再把10mlN，N-二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液光吸收能力。結(jié)果是通過N，N-二甲基甲酰胺第一次洗滌有70％的吸附染料被解吸并洗入洗脫液中，而通過第二次洗滌80％被吸附的染料解吸，由此，吸附劑樹脂被脫色。
實(shí)施例9把實(shí)施例2吸附有蘭色4GL染料的聚苯乙烯球形樹脂，加到反應(yīng)器中，再把10mlN，N-二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。N，N-二甲基甲酰胺處理一次的結(jié)果是69％吸附的染料被解吸并溶入到溶液中，而處理二次則80％被吸附的染料溶出到溶液中，由此，吸附劑樹脂被脫色。
實(shí)施例10把實(shí)施例2吸附有蘭色4GL染料的聚苯乙烯球形樹脂，加到反應(yīng)器中，再把10mlN-甲基-2-吡咯烷酮(pyrrolidinone)也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液光吸收能力。N-甲基-2-吡咯烷酮第一次處理，結(jié)果是71％吸附的染料被解吸并洗入洗脫液中，而處理二次則80％被吸附的染料溶出到溶液中，由此，吸附劑樹脂被脫色。
對比例5把吸附蘭色4GL染料的對比例3顆?；钚蕴考拥椒磻?yīng)器中，再把10ml二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量溶液的光吸收能力。結(jié)果是所吸附的染料幾乎沒有被洗脫。
實(shí)施例11通過使用吸附蘭色4GL染料的聚苯乙烯-g-聚乙二醇樹脂，重復(fù)實(shí)施例4-8的吸附-解吸試驗(yàn)20次以上。結(jié)果是新制吸附劑樹脂和再生吸附劑樹脂的吸附效率差別在0-10％之間。
正如從實(shí)施例8-11和對比例5的結(jié)果中所見，通過使用本發(fā)明的方法，吸附在聚苯乙烯-g-聚乙二醇球形樹脂上的染料能被解吸和回收。
實(shí)施例12使以2wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為68-87wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是89-99％的染料從溶液中被除去。
實(shí)施例13使以1wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為60-94wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是78-98％的染料從溶液中被除去。
實(shí)施例14使以3wt％二乙烯基苯交聯(lián)的氯甲基聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，通過金屬氫氧化物水解，或通過乙醇胺、二乙醇胺氨解，以在其上引入羥基。使所得到的樹脂在高壓反應(yīng)容器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為55-92wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是70-95％的染料從溶液中被除去。
實(shí)施例15使以1wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與2-甲基四氫呋喃反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為57-91wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是72-96％的染料從溶液中被除去。
實(shí)施例16使以2wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與氧化丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為70-90wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml腐植酸250ppm的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的色度和COD(化學(xué)需氧量)。結(jié)果是40-50％的腐植酸從溶液中被除去。
實(shí)施例17使以1wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為60-94wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml腐植酸250ppm的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的色度和COD(化學(xué)需氧量)。結(jié)果是50-60％的腐植酸從溶液中被除去。
實(shí)施例18使以2wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為68-87wt％，加到反應(yīng)器中，再把10ml十二烷基苯磺酸鈉的10-4M溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的色度和COD(化學(xué)需氧量)。結(jié)果是55-65％的表面活性劑從溶液中被除去。
實(shí)施例19使以1wt％二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯球形樹脂(200-400目)，在路易斯酸催化劑的存在下與環(huán)氧丙烷起反應(yīng)。所生成的樹脂在高壓反應(yīng)器內(nèi)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，以制備用聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂。把如此獲得的200mg球形樹脂，其聚乙二醇含量為60-94wt％，加到反應(yīng)器中，再把10mlLa(OTf)350ppm的溶液也加入其中。2小時(shí)后，測量金屬離子溶液的ICP(感應(yīng)耦合等離子體)。結(jié)果是50-55％的金屬離子從溶液中被除去。
實(shí)施例20通過使用10ml的Cr2(SO4)350ppm的溶液，經(jīng)實(shí)施例8所述方法測量金屬離子的凈化。結(jié)果是50-60％的金屬離子從溶液中被除去。
實(shí)施例21把實(shí)施例13吸附有黃色5GL染料的聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，加到反應(yīng)器中，并把10mlN，N-二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。N，N-二甲基甲酰胺通過第一次處理的結(jié)果是69％的吸附染料被解吸并被洗入洗脫液中，而處理二次則80％的吸附染料是溶出到溶液中，由此吸附劑樹脂被脫色。
實(shí)施例22把實(shí)施例13吸附有黃色5GL染料的聚苯乙烯接枝聚乙二醇球形樹脂，加到反應(yīng)器中，并把10mlN，N-二甲基乙酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。N，N-二甲基乙酰胺第一次處理的結(jié)果是69％的吸附染料被解吸并被洗入洗脫液中，而處理二次則80％的吸附染料被洗入溶液中，由此吸附劑樹脂被脫色。
實(shí)施例23把實(shí)施例13吸附有黃色5GL染料的聚苯乙烯接枝聚乙二醇球形樹脂，加到反應(yīng)器中，并把10mlN-甲基-2-吡咯烷酮也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。N-甲基-2-吡咯烷酮第一次處理的結(jié)果是69％的吸附染料被解吸并被洗入洗脫液中，而第二次處理則80％的吸附染料是解吸洗入洗脫液中的，由此吸附劑樹脂被脫色。
實(shí)施例24把實(shí)施例17吸附有腐植酸的聚苯乙烯接枝聚乙二醇球形樹脂，加到反應(yīng)器中，并把10mlN，N-二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。結(jié)果是75％的吸附腐植酸被解吸并被洗入洗脫液中。
實(shí)施例25把實(shí)施例5吸附有腐植酸的聚苯乙烯接枝聚乙二醇球形樹脂，加到反應(yīng)器中，并把10mlN，N-二甲基乙酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。結(jié)果是70％的吸附腐植酸被解吸并被洗入洗脫液中。
實(shí)施例26把實(shí)施例17吸附有腐植酸的聚苯乙烯接枝聚乙二醇球形樹脂，加到反應(yīng)器中，并把10mlN-甲基-2-吡咯烷酮也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸收能力。結(jié)果是71％的吸附腐植酸被解吸并被洗入洗脫液中。
實(shí)施例27通過使用實(shí)施例13和21的吸附有黃色5GL染料的以聚乙二醇接枝聚苯乙烯樹脂，重復(fù)上述吸附-解吸試驗(yàn)20次以上。結(jié)果是新制備的吸附劑樹脂和再生的吸附劑樹脂間的吸附效率的差別在0-10％之間。
實(shí)施例28通過使用實(shí)施例17和24的吸附有腐植酸的以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯樹脂，重復(fù)上述吸附-解吸試驗(yàn)20次以上，結(jié)果是新制備的吸附劑樹脂和再生的吸附劑樹脂間的吸附效率的差別在0-10％之間。
對比例6把水處理用的200mg沸石吸附劑加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是1．5％的染料從溶液中被除去。
對比例7把200mgC鹽吸附劑加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是15．5％的染料從溶液中被除去。
對比例8把200mg顆粒活性炭加到反應(yīng)器中，再把10ml黃色5GL染料10-4M溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的光吸收能力。結(jié)果是67．9％的染料從溶液中被除去。
對比例9把水處理用的200mg沸石吸附劑加到反應(yīng)器中，再把10ml腐植酸250ppm的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的COD。結(jié)果是3％的腐植酸從溶液中被除去。
對比例10把200mgC鹽吸附劑加到反應(yīng)器中，再把10ml腐植酸250ppm的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的COD。結(jié)果是15％的腐植酸從溶液中被除去。
對比例11把200mg顆?；钚蕴课絼┘拥椒磻?yīng)器中，再把10ml腐植酸250ppm的溶液也加入其中。1小時(shí)后，測量染料溶液的COD。結(jié)果是70％的腐植酸從溶液中被除去。
對比例12把對比例11吸附有黃色5GL的顆?；钚蕴?，加到反應(yīng)器中，再把10mlN，N-二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸附能力。結(jié)果是染料幾乎沒有被洗入溶劑中。
對比例13把對比例11吸附有腐植酸的顆?；钚蕴?，加到反應(yīng)器中，再把10mlN，N-二甲基甲酰胺也加入其中。1小時(shí)后，測量如此獲得的溶液的光吸附能力。結(jié)果是腐植酸幾乎沒有被洗入溶劑中。
按照本發(fā)明的方法，染料工業(yè)廢水中所含染料、廢水中所含重金屬離子、廢料沉積物中所含表面活性劑、腐植物，通過使用以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯，能有效而快速地凈化。
就其吸附效率而言，本發(fā)明的聚苯乙烯吸附劑比傳統(tǒng)的無機(jī)吸附劑優(yōu)越。另外，與顆?；钚蕴肯啾?，本發(fā)明的聚苯乙烯吸附劑能顯示相同或優(yōu)越的吸附效率，尤其是在吸附／解吸腐植酸的過程中和在吸附劑的再生中，呈現(xiàn)優(yōu)良性能，這些是從未有過的，并且在顆粒活性炭吸附方法中也一直是期望的。
上面概述了本發(fā)明有關(guān)的更加重要的特性，目的在于詳細(xì)描述本發(fā)明，之后更好地對其理解，并且本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的作用能充分得到理解。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將會理解本發(fā)明公開的構(gòu)思和具體實(shí)施例，易于被用作對實(shí)施本發(fā)明目的而改善或設(shè)計(jì)另外結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
此外，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能認(rèn)識到，所述等效構(gòu)成是不偏離本發(fā)明的精神和權(quán)利要求書所列出范圍。
權(quán)利要求
1．一種以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其特征在于，聚苯乙烯樹脂用1-10wt％的二乙烯基苯交聯(lián)，聚乙二醇的含量在50wt％以上并且聚乙二醇的分子量在500Da以上。
2．按照權(quán)利要求1所述的以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其中，聚苯乙烯樹脂是用1-8wt％的二乙烯基苯交聯(lián)。
3．按照權(quán)利要求1所述的以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其中，聚苯乙烯樹脂是用1-6wt％的二乙烯基苯交聯(lián)。
4．按照權(quán)利要求1所述的以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其中，聚乙二醇的含量為50-99wt％。
5．一種通過吸附和解吸方法除去廢水中染料的方法，其中，吸附劑是以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其特征在于，聚苯乙烯樹脂與1-10wt％的二乙烯基苯交聯(lián)，聚乙二醇的含量在50wt％以上并且聚乙二醇的分子量在500Da以上。
6．一種通過使用有機(jī)溶劑由吸附有染料的以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂回收染料的方法，其特征在于，聚苯乙烯樹脂與1-10wt％的二乙烯基苯交聯(lián)，聚乙二醇的含量在50wt％以上并且聚乙二醇的分子量在500Da以上。
7．按照權(quán)利要求6所述方法，其中所述有機(jī)溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮。
8．一種通過吸附和解吸方法除去廢料沉積水中所含腐植物、表面活性劑和重金屬離子的方法，其中，吸附劑是以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂，其特征在于，聚苯乙烯與1-10wt％的二乙烯基苯交聯(lián)，聚乙二醇的含量在50wt％以上并且聚乙二醇的分子量在500Da以上。
9．一種從吸附有腐植物，表面活性劑和重金屬離子的聚苯乙烯球形樹脂回收以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂的方法，其特征在于，聚苯乙烯樹脂與1-10wt％的二乙烯基苯交聯(lián)，聚乙二醇的含量在50wt％以上并且聚乙二醇的分子量在500Da以上，它通過使用選自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮有機(jī)溶劑洗脫的方法。
全文摘要
一種吸附劑,以聚乙二醇接枝的聚苯乙烯球形樹脂,其特征在于,聚苯乙烯樹脂與1—10wt%的二乙烯基苯交聯(lián),聚乙二醇的含量在50wt%以上,并且聚乙二醇部分的分子量在500Da以上。另外,本發(fā)明公開了通過使用所述吸附劑,用于有效而快速除去染料工業(yè)廢水中的染料、廢水中所含重金屬離子、廢料沉積物中的表面活性劑、腐植物的方法。
文檔編號C02F1/28GK1287562SQ99801988
公開日2001年3月14日 申請日期1999年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月5日
發(fā)明者李潤植, 柳善鐘 申請人:比德泰克公司