吸附树脂的改性及其对诺氟沙星的吸附性能研究.doc

题目：吸附树脂的改性及其对诺氟沙星的吸附性能研究一、前言1 课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 1.1 课题研究的意义 近几年，对于吸附树脂的制备，国内外都进行了许多研究，但是其分离效果都不是特别好。不同药物的生产工艺及所需的吸附剂差别又比较大[3,4]。其特点是组成复杂，有机污染物种类多、浓度高，CODCr值和BOD5值高且波动性大，NH3-N浓度高，色度深，含有大量的生物难降解物质及生物毒性物质，废水的可生化性差，固体悬浮物SS浓度高，通常属于较难处理的高浓度有机污水之一[5,6]。尽管国家在减排降耗和水污染防治方面出台了一系列法律法规，但是水环境污染加剧的总体趋势仍未得到有效控制。其中地表水流经城市的河段有机污染尤其严重，城市生活污水和工业废水均含大量有机污染物，部分工业废水还含有毒有害的合成有机污染物质等，使国内大多数??市河流都存在严重的有机污染，直接危及城市水源的安全，威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的身体健康。 本研究结合目前对废水的处理情况制备了分离效果较好的改性吸附树脂，初步考察了废水的浓度、pH值、温度、含盐量和流速等因素对改性树脂吸附性能的影响，并且对脱附剂进行了筛选，研究了脱附剂用量、脱附温度等对脱附效果的影响，取得了一些成果。针对高COD 、高含盐制药废水资源化利用和达标排放开展研究，工程应用性强，有一定的创新性。通过改性树脂吸附-解吸可以回收利用废水中的药物成分，且降低了废水的SS、COD，并提高了废水的可降解性，有利于废水的后续生化处理；经改性树脂吸附处理后的废水再进一步通过深度处理，废水经该工艺处理后的出水能够达到《制药工业水污染物排放标准》排放标准，从而实现废水处理的资源化利用及其达标排放[2,4]。改性树脂吸附—脱附性能稳定，机械强度好，且工艺简单，操作方便，效果显著，树脂吸附既实现了制药废水的资源化利用，又减弱高浓度有毒物质对微生物的抑制，提高了废水的可生化性，可有效减小生物处理设施的体积，大大减轻了生化系统的负荷，工程应用性强。 1.2 国内外研究现状 吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素，广义而言，一切固体都具有吸附能力，但是只有多孔物质或磨得极细的物质由于具有很大的表面积，才能作为吸附剂。目前，可用于水处理的吸附剂有活性炭、吸附树脂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂、改性木质素类吸附剂、改性壳聚糖类吸附剂以及其他可吸收污染物质的药剂、物料等[7]。活性炭具有大的比表面、发达的空隙结构，化学稳定性强，耐酸和碱，但是再生难、选择性不高。活性炭应用于化学工业、医药工业、溶剂回收、气体净化和分离等领域。硅藻土是良好的天然吸附剂，可用于吸附有机物、金属离子和某些气体（和蒸汽），有良好的热稳定性和耐酸性，也可用作催化剂载体。随着科技的发展和对吸附的要求提高，这些吸附剂的应用已满足不了需要，人们致力于新的高选择性吸附剂的开发和利用。吸附树脂主要是指在分子结构中不含离子性基团，主要依靠范德华力进行吸附的高分子树脂。根据孔隙大小，吸附树脂可以分为大孔吸附树脂和微孔吸附树脂。根据极性大小，吸附树脂可分为非极性、弱极性、中极性和强极性4种。按聚合物骨架类型，分为聚苯乙烯型、聚丙烯酸型以及其他类型。根据合成树脂的原材料，可以分为人工合成吸???树脂和天然高分子改性吸附树脂[8]。不同极性、不同孔径的树脂对不同种类的化合物的选择性不同，从而达到分离纯化的目的。70年代以来，吸附树脂已受到环境科学工作者的重视，其应用且益广泛，目前吸附树脂已广泛应用于废水处理、医药工业、环保和食品等领域。大孔吸附树脂的优良性能，使其在有机化工污水的处理方面成为一种不可取代的分离材料。针对不同类型的废水，选用不同的相应吸附树脂和吸附、脱附工艺，可以实现各类制药废水中污染物和水的分离，不仅可以消除污染，使废水达标排放或达到回用要求，还可以通过洗脱回收利用废水中的有机、无机化工原料，具有广泛的工业应用价值。近年来广泛应用于环保、医药、化工、等领域。其中，以制药废水的资源化和达标排放为立足点，对制药废水的处理工艺进行深入研究，有利于提高对制药废水的处理率、节约资源和成本，大幅度降低制药废水对环境的污染，减少废水对人类的损害，意义重大。 改性的方面[10-14]：刘海玲等研究了聚酰胺树脂的改性及与有机螯合剂8-羟基喹啉的负载反应，制成了棉纤维状负载8-羟基喹啉聚酰胺树脂。以此为吸附剂，探讨了在动态操作条件下，对微量铝的选择性吸附分离方法。又提出以合成的纤维状负载α-巯基苯并噻唑聚酰胺树脂为吸附剂，在静态和动态操作条件下，对环境水体中汞的选择性吸附分离方法。她还将市售粉粒状聚酰胺树脂在低温下改性后再与二苯基硫卡巴腙(双硫腙)进行负载反应，制成纤维状负载双硫腙聚酰胺树脂。研究了柱层析操作条件下，该树脂对铅的