[发明专利]一种通过改性超高交联树脂吸附降低抗生素废水生物毒性的方法

说明书

本发明申请属于水、废水、污水或污泥的处理技术领域，具体公开了一种通过改性超高交联树脂吸附降低抗生素废水生物毒性的方法，(1)制备改性树脂；(2)将废水通过装有步骤(1)制备的改性树脂的吸附柱；(3)取出吸附柱中的改性树脂得到待回收树脂，将待回收树脂和清洗液注入树脂回收装置内进行脱附回收。本方法能够有效去除废水中的有机污染物。

技术领域

本发明申请属于水、废水、污水或污泥的处理技术领域，具体公开了一种通过改性超高交联树脂吸附降低抗生素废水生物毒性的方法。

背景技术

抗生素废水属于难降解有机废水，其内残留的有机污染物会强烈抑制，甚至杀死部分微生物，从而大大影响微生物对废水的处理效果，因此，在对抗生素废水生化处理前，要对废水中的机污染物进行减毒灭活预处理。

20世纪70年代初，Davankov等合成了一类多孔性聚合物吸附剂，这类吸附剂通过Friedel-Crafts反应将线形聚苯乙烯交联或将低交联聚苯乙烯再交联制得。由于这类树脂交联度较高，所以人们称之为超高交联型吸附树脂。

目前超高交联型吸附树脂的骨架结构大多为强疏水性的苯乙烯-二乙烯基苯骨架，这种骨架的强疏水性使其对极性较大的有机污染物吸附量极小，不能有效的去除废水中的有机污染物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过改性超高交联树脂吸附降低抗生素废水生物毒性的方法，以解决现有以苯乙烯-二乙烯基苯为骨架的交联树脂对极性较大的有机污染物吸附量小的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种通过改性超高交联树脂吸附降低抗生素废水生物毒性的方法，包括以下步骤：

(1)制备改性树脂，改性树脂单体的化学结构式为：

(2)将废水通过装有步骤(1)制备的改性树脂的吸附柱；

(3)取出吸附柱中的改性树脂得到待回收树脂，将待回收树脂和清洗液注入树脂回收装置内进行脱附回收。

本基础方案的原理和有益效果在于：

树脂主要通过氢键和π-π共轭作用吸附废水中的有机污染物，本发明改性树脂单体上的羟基、伯氨和仲氨能够明显增强树脂与有机污染物(主要是抗生素)的氢键作用；改性树脂单体上的苯环和1,3,5-三嗪能够明显增强树脂与有机污染物的π-π共轭作用，从而显著降低废水中的抗生素浓度，减少高浓度抗生素对微生物的抑制，降低后续生化法处理该废水的难度，减少后续生化处理中抗药菌及抗药基因的产生，处理后的抗生素废水可接入后续生化处理工艺进行处理。

另外，本方法使用的改性树脂能够进行脱附回收再利用。

进一步，步骤(1)的改性树脂制备过程包括：

步骤a.以4,4-二氯甲基联苯为原料，以无水三氯化铁为催化剂，经Friedel-Crafts反应进行自聚，制备CMB-CMB母体树脂材料；

步骤b.将CMB-CMB母体树脂材料上的氯用2-氯-4,6-二氨-1,3,5-三嗪取代；

步骤c.将步骤b制得的中间体在碱性条件下水解，得到改性树脂。

我们采用已经报道过的氯型树脂CMB-CMB树脂为原料制备本发明的改性树脂，改性树脂上的2-羟基-4,6-二氨-1,3,5-三嗪可以与废水中极性较大的有机污染物形成氢键，改性树脂的疏水骨架可以结合极性较小的有机污染物，两者结合吸附废水中的有机污染物。

进一步，步骤(2)处理前，先调节废水pH＞7。废水pH＞7时，改性树脂单体上的羰基变为烯醇，进一步增加了树脂与有机污染物形成氢键的可能性。