[发明专利]一种双子表面活性剂强化平板超滤处理含苯酚废水的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及有机废水膜法处理方法，具体涉及到一种新型表面活性剂-双子表面活性剂“二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)”强化平板超滤处理含苯酚废水的方法。

背景技术：

苯酚是工业上一种基本的有机化工合成原料。它在工业上用途很广，例如农药、杀虫剂、染料、医药等的工业生产过程。随着我国近年来高速发展，苯酚产量飞速增长，与此同时含苯酚的有机废水排放量不断增大，对环境造成了严重的污染。含苯酚废水具有如下特点：有机含量高、毒性强、可生化性差。目前常规的物理、化学、生物方法处理这类废水(萃取法、吸附法、化学药剂法、紫外线氧化法和生物处理法等)，难以满足处理在技术和经济上的要求，相关处理技术的开发是目前水处理领域的研究热点和难点。

胶团强化超滤法是一种新的水处理技术，主要用于去除水中的微量有机物和金属离子，它实质是一种将表面活性剂和超滤膜结合起来的新技术。它的基本原理是，当投入水中的表面活性剂浓度超过表面活性剂的临界胶束浓度时，剩余的表面活性剂分子将在溶液内聚集，形成疏水基向内、亲水基向外的聚集体，即胶团。如果水中溶解了其它化学机构和性质与表面活性剂分子的疏水基相似有机物，根据相似相溶原理，这种有机物将溶解于胶团中或有机物与表面活性剂的亲水基能形成氢健，有机物也会从水相转移到胶团中，当它们通过超滤膜时，则携带有机物的胶团因不能透过膜而被截留，水和少量表面活性剂单体及未形成胶团的有机物能自由透过膜，从而实现绝大部分有机物和水的有效分离。

通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成分联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。双子表面活性剂性能稳定和极低的CMC被认为是极具前景的表面活性剂。

双子表面活性剂二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)，简称CG，(Yuhai Sun，Yujun Feng，Hongwei Dong，Zhi Chen，Adsorption of dissymmetric cationic gemini surfactants at silica/water interface.Surface Science 601(2007)，1988-1995.)是一种十二烷基链长的季胺盐型阳离子双子表面活性剂，与相同链长的普通表面活性剂相比较，具有性能稳定，CMC极低的特性。其结构式为：化学式：C₁₂H₂₅N⁺(CH₃)₂-N⁺(CH₃)₂C1₂H₂₅2Br^-，CMC为：0.87mmol/L。

以往的胶团强化超滤法投加的是普通表面活性剂，普通表面活性剂CMC高、用量大、二次污染严重，形成的胶团分子量小，需要小截留分子量的超滤膜，膜通量小，都限制了其在工程上的应用。

平板超滤膜水力学条件易于控制、通量高、抗污染能力强和清洗更换方便等特点，已在工业中广泛应用。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服上述技术的不足，通过使用一种双子表面活性剂CG，提供一种去除效果好、能耗低、操作简单、二次污染小、表面活性剂用量少、成本低且表面活性剂和苯酚可回收的一种双子表面活性剂CG强化平板超滤处理含苯酚废水的方法。

本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种双子表面活性剂CG强化平板超滤处理含苯酚废水的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将双子表面活性剂CG投加到苯酚废水中，搅拌均匀并静置，使双子表面活性剂CG单体分子生成胶团后增溶水中的苯酚；

(2)将投加了双子表面活性剂CG的含苯酚废水通过超滤膜，水中的双子表面活性剂CG胶团被超滤膜截留，从而去除水中的苯酚；

所述废水中苯酚浓度为5mg/L～250mg/L，所述双子表面活性剂CG投加量为15×10^-3mol/L～25×10^-3mol/L；

所述静置的时间为为2～3小时，优选2小时。

所述超滤膜的截留分子量为10000～15000Dalton，膜操作压力为0.1～0.3MPa；超滤膜的材质为聚醚砜；超滤膜的组件为平板膜组件；超滤的运行方式为间歇式。

本发明的有益效果为：