一种吸附树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸附树脂及其制备方法，吸附树脂以二乙烯苯和甲基丙烯酸羟二脂作为单体，以明胶为分散剂，乙酸乙酯为致孔剂，丙烯酰基三嗪为交联剂，通过悬浮聚合法制备而成；其平均粒径为0.4~0.6mm，水溶胀度为30%~35%。首先制备油相，油相由甲基丙烯酸羟二脂和二乙烯苯混合作为单体，搅拌溶解，加入乙酸乙酯为致孔剂，混合均匀；然后制备水相，向制备器中加去离子水，加明胶，再加氯化钠，搅拌混匀；最后悬浮聚合，往制备器中加入所制备的油相通过悬浮聚合法生成树脂。本发明制备方法简单，条件容易控制，耗能低，安全环保，适合工业生产，能为种污染物进行吸附分离，饱和吸附量大，可以多次反复使用，具有良好的经济效益及很大的工业化应用前景。
【专利说明】
一种吸附树脂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于水处理技术领域，涉及一种吸附树脂及其制备方法，具体涉及一种用 于污水深度处理领域的新型吸附树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 工业污水具有色度深、C0D浓度高、难降解等特点。工业污水经过常规生化及化学 沉淀法处理后依然难以达标排放，需要采用深度处理技术进一步进行处理。而常规二级生 化及化学沉淀处理的工业污水处理厂所排放的尾水，通常具有难生化、难氧化、难絮凝等特 性，传统方法难以凑效。高级氧化如臭氧氧化脱色效果好，但去除C0D能力差;芬顿氧化脱色 能力强、去除C0D效果好，但产生污泥量大，污泥处置难度大，二次污染严重;膜分离技术由 于膜污染及浓水处置问题也未能有效解决。
[0003] 因此，吸附分离技术作为一种最有前景的水净化技术，已经越发受到人们的重视。 吸附法是利用吸附剂的多孔性特点将废水中的污染物，吸附饱和后，再利用碱液、蒸汽或有 机溶剂进行解吸脱附。常见的吸附剂有活性炭、磺化煤、大孔树脂等。活性炭吸附容量大，再 生困难，通过电再生活性炭，效果尚可。磺化煤虽然再生容易，但吸附容量小，限制了它的广 泛应用。大孔树脂吸附较其它两种吸附剂有明显优势，它有大量的孔穴和较大的比表面积， 而且具有良好的疏水性。它对废水中污染物吸附可逆性好，再生后树脂可反复使用，且可以 回收吸附质。
[0004] 目前，树脂合成技术成熟，但由于树脂的孔径、孔隙率、比表面积及表面基团各异， 导致对吸附质的选择性、饱和吸附量及再生难易等方面存在差异，难以使各方面都达到优 良的效果。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种新型吸附树脂及其制备方法。
[0006] 本发明提供的一种新型吸附树脂，其特征在于：以二乙烯苯和甲基丙烯酸羟二脂 作为单体，以明胶为分散剂，乙酸乙酯为致孔剂，丙烯酰基三嗪为交联剂，通过悬浮聚合法 制备而成;其平均粒径为〇. 4~0.6mm，水溶胀度为30%~35%。
[0007] 本发明提供的一种吸附树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1:制备油相； 油相由甲基丙烯酸羟二脂和二乙烯苯混合作为单体，搅拌溶解，加入乙酸乙酯为致孔 剂，混合均匀； 步骤2:制备水相； 向制备器中加去离子水，加明胶，再加氯化钠，搅拌混匀； 步骤3:悬浮聚合； 往制备器中加入所制备的油相通过悬浮聚合法生成树脂。
[0008] 作为优选，步骤1中，油相由4.5AmL甲基丙稀酸轻二脂和lAmL二乙稀苯混合在一起 作为单体，向单体中加入0.1A~0.15Ag丙烯酰基三嗪作为引发剂，搅拌充分至溶解;取0.2A~ 0.3Ag乙酸乙酯，作为致孔剂加入到单体中，继续搅拌，混合均匀;其中0.8彡AS 1.2。
[0009] 作为优选，水相盛放在向装有电动搅拌器、温度计和冷凝管的三口烧瓶中，烧瓶中 加50AmL去离子水，加0.1A~0.2Ag明胶，再加4%~6%氯化钠防止极性单体聚合;调整搅拌片位 置，使其上沿与液面相平;开动搅拌并缓慢加热，升温至58~65°C，停止搅拌;其中0.8SA彡 1.2〇
[0010] 作为优选，步骤3中所述悬浮聚合是将混合好的油相加入制备器内，调节搅拌转速 为175~225r/min，然后以4~6°C/h的速度升温到78~82°C保持2.5~3.5h，再升温到84~86°C继 续反应，直到树脂定型，最后升温到88~95°C保持2~3h，停止搅拌。
[0011] 作为优选，制备好的树脂先过滤，用热水洗数次，除去明胶;然后在索氏萃取器中 用丙酮抽提6~8h，除去致孔剂;经真空干燥1.5~2.5h后得吸附树脂。
[0012]本发明具有如下的特点和有益效果： 1)本发明制备方法简单，条件容易控制，耗能低，安全环保，适合工业生产。
[0013] 2 )本发明制备的新型吸附树脂平均粒径在0.4~0.6mm，水溶胀度30%~35%，满足工 业吸附柱充填使用的要求，具有很大的工业化应用前景。
[0014] 3)本发明制备的新型吸附树脂比较面积大，孔隙率丰富，表面带有极性功能团，可 为多种污染物进行吸附分离，且饱和吸附量较大。
[0015] 4)本发明制备的新型吸附有很快的吸附解吸特点，可以实现多次反复使用，具有 良好的经济效益。
【具体实施方式】
[0016] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进 一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限 定本发明。
[0017] 本发明提供的一种吸附树脂，以二乙烯苯和甲基丙烯酸羟二脂作为单体，以明胶 为分散剂，乙酸乙酯为致孔剂，丙烯酰基三嗪为交联剂，通过悬浮聚合法制备而成；其平均 粒径为0.4~0.6mm，水溶胀度为30%~35%。
[0018] 本发明提供的一种吸附树脂的制备方法，包括以下步骤： 1)取4.5mL甲基丙稀酸轻二脂和lmL二乙稀苯混合，加入0. lg丙稀酰基三嗪和1.5mL乙 酸乙酯，搅拌混匀。
[0019] 2)向装有电动搅拌器、温度计和冷凝管的250mL三口烧瓶中，加50mL去离子水，加 〇.25g明胶，再加5%氯化钠。调整搅拌片位置，使其上沿与液面相平。搅拌并缓慢加热，升温 至60 °C，停止搅拌。
[0020] 3)将1)所述的油相混合物加入上述三口烧瓶内，调节搅拌转速为200r/min，然后 以5°C/h的速度升温到80°C保持3h，再升温到85°C继续反应，直到树脂定型，最后升温到90 °C保持2h，停止搅拌。
[0021] 4)上述制备好的树脂先过滤，用热水洗5次，除去明胶;在索氏萃取器中用丙酮抽 提8h，除去致孔剂;经真空干燥2h，得到新型吸附树脂(PHEMA)。
[0022]以下通过本发明的新型吸附树脂PHEMA处理印染废水的两例效果对本发明做进一 步的阐述； (1)某污水处理厂二沉池出水，印染废水占80%，生活污水占20%，C0D280mg/L，色度100 倍。
[0023] 取6个500mL烧杯中，分别加入200mL二沉池出水，分别投加0.5g树脂PHEMA，放入恒 温振荡器中低速振荡作静态吸附，分别于3111；[11，6111；[11，9111；[11，12111；[11，15111；[11，18111；[11后取出烧瓶 过滤测滤液的C0D与色度。
[0024] 树脂PHEMA去除效果见下表1; 表1树脂PHEMA去除效果
(2 )某污水处理厂二沉池出水，化工废水占90%，生活污水占10%，总氮80mg/L，色度100 倍。
[0025] 取6个500mL烧杯中，分别加入200mL二沉池出水，分别投加 lg树脂PHEMA，放入恒温 振荡器中低速振荡作静态吸附，分别于2min，4min，6min，8min，lOmin，12min后取出烧瓶过 滤测滤液的总氮。
[0026] 树脂PHEMA去除效果见下表2; 表2脂PHEMA去除效果
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0027]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权 利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发 明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种吸附树脂，其特征在于：以二乙烯苯和甲基丙烯酸羟二脂作为单体，以明胶为分 散剂，乙酸乙酯为致孔剂，丙烯酰基三嗪为交联剂，通过悬浮聚合法制备而成；其平均粒径 为0.4~0.6mm，水溶胀度为30%~35%。2. -种吸附树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1:制备油相； 油相由甲基丙烯酸羟二脂和二乙烯苯混合作为单体，搅拌溶解，加入乙酸乙酯为致孔 剂，混合均匀； 步骤2:制备水相； 向制备器中加去离子水，加明胶，再加氯化钠，搅拌混匀； 步骤3:悬浮聚合； 往制备器中加入所制备的油相通过悬浮聚合法生成树脂。3. 根据权利要求2所述的吸附树脂的制备方法，其特征在于:步骤1中，油相由4.5AmL甲 基丙稀酸轻二脂和lAmL二乙稀苯混合在一起作为单体，向单体中加入0.1A~0.15Ag丙稀酰 基三嗪作为引发剂，搅拌充分至溶解;取〇.2A~0.3Ag乙酸乙酯，作为致孔剂加入到单体中， 继续搅拌，混合均勾;其中〇.8<Α<1.2。4. 根据权利要求2所述的吸附树脂的制备方法，其特征在于:步骤2中，水相盛放在向装 有电动搅拌器、温度计和冷凝管的三口烧瓶中，烧瓶中加50AmL去离子水，加0.1Α~0.2Ag明 胶，再加4%~6%氯化钠防止极性单体聚合;调整搅拌片位置，使其上沿与液面相平;开动搅拌 并缓慢加热，升温至58~65°C，停止搅拌;其中0.1.2。5. 根据权利要求2所述的吸附树脂的制备方法，其特征在于：步骤3中所述悬浮聚合是 将混合好的油相加入制备器内，调节搅拌转速为175~225r/min，然后以4~6°C/h的速度升温 到78~82°C保持2.5~3.5h，再升温到84~86°C继续反应，直到树脂定型，最后升温到88~95°C 保持2~3h，停止搅拌。6. 根据权利要求2-5任意一项所述的吸附树脂的制备方法，其特征在于:制备好的树脂 先过滤，用热水洗数次，除去明胶;然后在索氏萃取器中用丙酮抽提6~8h，除去致孔剂;经真 空干燥1.5~2.5h后得吸附树脂。
【文档编号】B01J20/26GK106000357SQ201610431688
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】董俊, 王黎伟, 刘鲁建, 方潇, 刘卫勇, 熊蔚, 张双峰, 许存根, 李亚运
【申请人】湖北君集水处理有限公司