[发明专利]一种浮吸剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种浮吸剂及其制备方法和应用，所述浮吸剂包括空心玻璃微珠和硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂接枝在所述空心玻璃微珠外表面，其中，所述硅烷偶联剂为对染料有特异性的硅烷偶联剂，且空心玻璃微珠与硅烷偶联剂的质量比为1～2：1。所述制备方法包括：首先将空心玻璃微珠预处理，然后将预处理后的空心玻璃微珠与硅烷偶联剂反应，最后经过干燥得到浮吸剂，本发明能够有效处理溶解性污染物，且处理后富集了污染物的浮吸剂能够稳定上浮，从而实现污染物与水体的快速分离。

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种浮吸剂及其制备方法和应用。

背景技术

在水处理过程中，如何经济高效的分离已被富集的污染物非常重要。研究者们在如何提高水处理剂分离性上做出了很多努力。在过去的研究中，通常使用沉淀的方式对其进行分离。近年来出现了在水处理剂中嵌入Fe₃O₄纳米颗粒，并借助外部磁场进行分离的磁分离；但由于Fe₃O₄中存在着不稳定的二价铁，极易被氧化而失去磁性，造成处理不稳定。也有采用好氧颗粒污泥作为水处理剂，优点是能去除有机物且具有紧凑结构和高沉降性能，但是颗粒污泥作为一种生物处理方法，对于可生化性（Biodegradability，也称废水的生物可降解性，即废水中有机污染物被生物降解的难易程度，是废水的重要特性之一）比较高的污水处理效果比较好，但对于难降解的物质，如染料，重金属，抗生素等，效果不好。

相较于磁分离和颗粒污泥，上浮分离法是一种高效便捷的分离方法，上浮分离不需要借助外部磁场，并且可以从水面直接分离污染物。目前应用的比较广泛的有汽浮法。汽浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中污染物上，使其浮力大于重力和上浮阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程。汽浮法主要用于去除水中的难溶解悬浮物，对于废水中的溶解性污染物，如染料、重金属、抗生素等。并且汽浮法中，由于存在微气泡，而微气泡并不十分稳定，随着微气泡的破裂，可能形成对水的二次污染。这些缺陷限制了上浮分离在水处理领域中的应用。

随着工业技术的飞速发展和生产规模的不断扩大，我国的工业废水量日益增多，其中印染废水量约占总废水量的10%，每年大约有6~7亿吨印染废水排入水环境中。重金属（如含镉、镍、汞、锌、铜等）废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，我国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1%。

印染废水主要来源于印染加工中的漂炼、染色、印花、整理等工序，而且各工序产生成份各异的污水，使得其成份复杂，色度深，碱性强，水量大，并含有毒、有害物质而严重污染环境，印染废水的综合治理己成为当前亟需解决的问题之一。近年来由于制药工业的飞速发展，特别是抗生素的出现给世界的水资源带来了严重的污染。含有抗生素的废水是一类生物降解难度大，环境中残留量高，生物毒性强的高浓度有机废水。

目前尚未出现一种能够方便快捷处理溶解性污染物，并通过上浮法将污染物分离的处理剂。因此，如何设计一种水处理剂，以实现简单快速地处理和分离废水中溶解性污染物，是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有技术中对印染废水中溶解性污染物处理后分离困难的问题，提供一种浮吸剂，能够有效处理溶解性污染物，且处理后的污染物能够上浮，从而实现污染物与水体的快速分离。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：

一种浮吸剂，包括空心玻璃微珠和硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂接枝在所述空心玻璃微珠外表面，其中，所述硅烷偶联剂为对染料有特异性的硅烷偶联剂，且空心玻璃微珠与硅烷偶联剂的质量比为1～2：1。所述对染料有特异性的硅烷偶联剂是指能与染料本身的阴离子基团或阳离子基团相互作用从而吸附该染料的硅烷偶联剂。

进一步，所述浮吸剂的硅烷偶联剂上接枝有高分子有机物单体。