一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法技术

本发明专利技术涉及微塑料处理技术领域，具体公开了一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法，包括以下步骤：（1）向含微塑料的水体中加入N,N

【技术实现步骤摘要】
一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法


[0001]本专利技术属于环境中微塑料处理
，特别涉及一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法。

技术介绍

[0002]微塑料是指粒径＜5mm的塑料颗粒或纤维，微塑料对环境中的多氯联苯(PCBs)和多环芳烃(PAHs)等持久性有机污染物，以及重金属有很强的吸附能力，且易被环境中不同营养级的生物误食，一旦进入食物链，将对人类健康构成威胁。目前微塑料作为产品添加剂被广泛运用于个人护理用品、医疗用品以及其他工业制品，因此进入环境中，造成初生微塑料污染。进入环境的初生微塑料又不断通过物理、化学、生物作用等方式不断被破碎降解，产生次生微塑料污染。目前，微塑料污染已成为各国政府、学者和公众共同关注的环境问题。
[0003]如何将微塑料从复杂环境中分离除了对微塑料的物理化学性质、主要种类分布、传播以及最终去向进行分析，研究发现正确高效的微塑料分离技术对解决水介质中微塑料污染有十分重大的现实意义，目前常见的微塑料处理方法通过合成具备磁性的碳纳米管作为吸附质，对水介质中的尼龙(PA)、涤纶树脂(PET)、聚乙烯(PE)进行吸附，去除率能达到80％左右、通过将氯化铝与氯化铁的聚合物加入含有聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)的水介质中，使聚合物与微塑料凝结沉淀，也具有较好去除效率、通过合成微塑料与磁性物质的微塑料
‑
磁性种子复合物，再使用磁选方法去除多种多尺寸微塑料的方法，能达到较高去除率、通过离心过滤、快速砂滤、动态膜、生物膜或者是生物活性过滤等方法结合的高级微塑料去除技术也要较好的去除效果。区别于其他物质，受粒径尺寸、官能团以及表面电荷不同的影响，微塑料的强疏水性为微塑料在水介质中的去除提供了更多的方法可能性，例如沙子等自然环境中的天然颗粒都是亲水性的，而人工合成的这些微塑料基本都是具有强疏水的特性，通过气泡浮选，可以将具有强疏水性的微塑料与浮选装置中的气泡相结合，浮至液面顶部收集，而具有亲水性的物质则会沉降至水底。
[0004]目前的吸附法、过滤法等方法，虽然去除率表现较好，但是都存在材料成本较为昂贵、操作流程复杂、需要实验环境条件较为严格等问题。例如上述现有技术方法中所使用的磁性碳纳米管，污水处理成本较高。膜过滤技术目前主要用于发酵液过滤、海水淡化等流程，用于污水处理时，需要使用大量的膜材料，实际处理难以负担该成本。气泡浮选法能够有效的降低污水处理成本，但是为了提高气泡浮选效率，通常需要添加表面活性剂，目前大部分添加的表面活性剂存在处理效率较低、具有较强生物毒性、用量较大对水体造成二次污染等问题。专利号201910333601.7公开了一种基于气浮法进行的微塑料分离方法，在分散有微塑料的水体加入三庚基十二烷基碘化铵，然后采用气泡浮选微塑料，能够提高浮选效率，但是三庚基十二烷基碘化铵的用量大(三庚基十二烷基碘化铵与水体中的微塑料的质量比为1～2:1)，容易对水体造成二次污染，而且是对较大尺寸(约2mm)的微塑料颗粒进行浮选，在微塑料污染的水体中还存在许多微米级微塑料，相对更加难以去除。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法，克服
技术介绍
提到的不足与缺陷。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法，包括以下步骤：
[0007](1)向含微塑料的水体中加入N,N
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二(十六烷基)
‑
N
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甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵；
[0008](2)调节水体pH为6～8，使用空气泵由配有多孔渗水介质的浮选柱向水体底部注入气体，浮选分离微塑料。
[0009]优选的，上述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，所述N,N
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二(十六烷基)
‑
N
‑
甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵加入量是水体中微塑料质量的4～14％。
[0010]优选的，上述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，所述N,N
‑
二(十六烷基)
‑
N
‑
甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵加入量是水体中微塑料质量的6～12％。
[0011]优选的，上述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，所述空气泵流速为60～80L/h。
[0012]优选的，上述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，多孔渗水介质孔径尺寸为16～40μm。
[0013]优选的，上述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，所述微塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛中的一种或几种。
[0014]优选的，上述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，所述微塑料粒径为2～10μm。
[0015]与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]本申请的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法中，通过加入N,N
‑
二(十六烷基)
‑
N
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甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵，调节pH等措施，能够有效去除水介质中微米级微塑料，去除效率高，具有成本较低，操作程序简单，无生物毒性，不会对水体产生二次污染的问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术试验例1中各处理组的微塑料去除率。
[0018]图2为本专利技术试验例3中不同pH的微塑料去除率。
[0019]图3为本专利技术试验例3中不同粒径的微塑料去除率。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0021]实施例1
[0022]一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法，包括以下步骤：
[0023](1)向含微塑料的水体中加入N,N
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二(十六烷基)
‑
N
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甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵，N,N
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二(十六烷基)
‑
N
‑
甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵的加入量为微塑料质量的10％，搅拌混合均匀；
[0024](2)调节水体pH为7，使用空气泵由配有孔径为16
‑
40μm的多孔介质的浮选柱向水
体底部注入气体，空气泵流速为75L/h，浮选分离微塑料。
[0025]实施例2
[0026]本实施例中N,N
‑
二(十六烷基)
‑
N
‑
甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵的加入量为微塑料质量的4％，其他同实施例1。
[0027]实施例3
[0028]本实施例中N,N
‑
二(十六烷基)
‑
N
‑
甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵的加入量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向含微塑料的水体中加入N,N
‑
二(十六烷基)
‑
N
‑
甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵；（2）调节水体pH为6~8，使用空气泵由配有多孔渗水介质的浮选柱向水体底部注入气体，浮选分离微塑料。2.根据权利要求1所述的基于气泡浮选的除去水介质中微塑料方法，其特征在于，所述N,N
‑
二(十六烷基)
‑
N
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甲基
‑1‑
十六烷基氯化铵加入量是水体中微塑料质量的4~14%。3.根据权利要求1所述的基于气泡浮选的除去水介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建新，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：