专利名称：一种利用含有生物类脂的吸附剂去除持久性有机物的方法
技术领域：
本发明涉及一种去除饮用水极低含量持久性有机物的方法，具体是利用一种含有生物类脂的吸附剂吸附去除水中的持久性有机污染物，属于水处理应用领域。
背景技术：
工业化以来，人类合成和生产的化学品已有1000万种，有10余万种已经进入环境，并且已经发现其中的持久性有机污染物(POPs)对人类和生物体健康，尤其是生殖健康产生不可逆转的影响。POPs物质中有相当一部分毒性大，在环境条件下难以降解，能够长期存在，通常在极低暴露水平下，通过长时间持续作用产生危害。2001年，122个国家的代表在斯德哥尔摩就12种持久性有机污染物对人类健康和环境的威胁达成了著名的“斯德哥尔摩公约”。
在这12种POPs中包括多种有机氯农药和一些工业生产过程中的副产物，这些物质绝大部分是亲脂性有机物(如二恶英类)，通常在水中的含量极低，可以低至ng～pg/L，但由于这些污染物能够在生物体脂肪内富集，仍然对人体具有潜在和巨大的威害性。近几年来，国际上对持久性有机污染物的研究迅速发展，研究规模越来越大，但目前的研究仍处于形态的分析鉴定，生态效应，对人类健康及生殖系统的影响等纯基础性的研究方面，而对于水中以极低浓度存在的POPs的去除，尤其是对饮用水中极低含量POPs的去除尚无系统的研究。因此研究建立有效的技术和工艺去除饮用水中极低含量的POPs，是给水处理研究的难点也是重点问题。
活性碳吸附法是目前最常用的去除水中有机物的方法。其吸附是一个表面过程，对水中有机物的吸附没有选择性，容易达到饱和，因此需要不断再生，对于目前人们最为关心的低含量、亲脂的持久性有机污染物的吸附效果并理想。有研究表明，活性碳对于含量在5μg/L以下的有机氯类农药没有去除效果。目前除活性碳外，还没有更好的对有机物的吸附材料。
由于亲脂性有机物(如二恶英类)对生物体的毒性是由于在脂肪中的富集，本发明就是应用这一原理开发去除亲脂性持久性有机物的仿生材料。
发明内容
本发明的目的是开发一种可高效去除水中极低含量POPs的吸附剂，应用于饮用水中极低浓度POPs的高效去除。
本发明是利用生物类脂对POPs的富集性能，吸附去除水中的POPs。
了吸附剂应该所具有的特征1.吸附剂应该由生物类脂(2)和醋酸纤维素(1)复合膜均匀涂布在一种粒状载体(3)上，其结构示意图如说明书附图所示。
2.吸附材料外侧亲水，便于和水相之间的溶质交换最大；3.吸附材料内侧亲脂，便于被吸附的亲水和中等疏水有机污染物被亲脂性污染物取代，以保证对亲脂性污染物的吸附容量最大；4.选择适当的支撑载体，使得被复合膜吸附的有机污染物进一步在支撑材料内形成不可逆吸附，使材料的吸附容量最大化。
吸附剂的载体可以分为两种类型，一种为无吸附性材料，如二氧化硅等，一种为吸附性材料，如活性碳、黑碳等。
当以吸附性材料为载体时，它不仅是支撑材料，而且可以吸附有机物，因此当此吸附剂置于水中时，有机物可以快速的通过高分子膜而被生物类脂吸附，所吸附的有机物可以较慢的速度被支撑载体所吸附，由于饮用水中的POPs的含量极低，通常＜ng/L，而复合膜的吸附量最少也能达到1.5mg有机物/g类脂(或＞1500吨水/g类脂)，因此这种吸附材料的吸附容量很大，很难达到饱和而无需再生。
另一方面，这一吸附材料的成本很低，生物类脂可以直接采用鱼肝油，醋酸纤维素是一种价格便宜的膜材料，支撑材料为天然矿物。这些材料本身无毒，或已经被证明不产生有毒物质(如醋酸纤维素广泛应用在水处理的膜技术中)。
所合成的材料主要应用于饮用水净化，也可以应用于废水的深度处理工艺。
采用本发明的吸附剂处理水时，可用一般水处理过程中常用的固定床或流化床。
实施例1制备了一种以二氧化硅为载体的含有生物类脂的吸附剂，对水中含量为20ng/L～50μg/L的六六六、DDT等有机氯农药在20分钟内可完全去除，吸附剂的吸附容量大，在几个月的连续运行实验中没有达到饱和。
实施例2制备了一种以活性碳为载体的含有生物类脂的吸附剂，对水中含量为5ng/L～50μg/L的多氯联苯类物质的去除效率在停留时间为10分钟时能达到100％，连续运行6个月吸附剂未达到饱和。
权利要求
1.一种用于去除水中持久性有机污染物的方法，其具体是利用一种含有生物类脂的吸附剂吸附去除有机物的方法。
2.按照权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，吸附剂是由载体以及附在载体上的含有生物类脂的复合膜所构成。
3.按照权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，其载体是由活性碳、硅胶球、或黑碳。
4.按照权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述的生物类脂是三油酸甘油脂、鱼肝油、生物脂肪。
全文摘要
本发明是利用含有生物类脂的吸附剂吸附去除持久性有机污染物的方法。吸附剂是由载体以及包敷在载体上的含有生物类脂的复合膜所构成。按本发明方法可将水中低至ng级的持久性有机物完全去除。
文档编号C02F1/28GK1715196SQ20041006226
公开日2006年1月4日 申请日期2004年7月2日 优先权日2004年7月2日
发明者刘会娟, 曲久辉, 王子健 申请人:中国科学院生态环境研究中心