弱酸性吸附樹脂對水溶液中咪唑烷的吸附

張 燁

（南通天澤化工有限公司，江蘇南通 226500）

弱酸性吸附樹脂對水溶液中咪唑烷的吸附

張 燁

（南通天澤化工有限公司，江蘇南通 226500）

隨著現(xiàn)代化社會的飛速發(fā)展，人類的活動變得十分頻繁，使得大量有害有機化合物污染了天然水體，尤其是近幾年來，水資源嚴(yán)重惡化，且質(zhì)量亦是持續(xù)下降。污染物種類及其含量的不斷增加，飲用水常規(guī)凈化效果并不顯著，用來消毒的氯用量持續(xù)增多，使得自來水中的余氯及有機化合物產(chǎn)生反應(yīng)，自來水中則留有諸多氯化消毒副產(chǎn)物，比如氯仿、三氯乙烯、氯酚類、多鹵代烴，探討了弱酸性吸附樹脂對水溶液中咪唑烷的吸附，并提出了實用性應(yīng)用措施，為水溶液中咪唑烷的吸附提供參考依據(jù)。

弱酸性吸附樹脂；水溶液；咪唑烷吸附

吡蟲啉為超高效、結(jié)構(gòu)新穎的煙堿類殺蟲劑，咪唑烷為其主要中間體，此類物質(zhì)多存在于廢水中，直接排放會導(dǎo)致自然水體被污染，從而導(dǎo)致化工原料嚴(yán)重浪費，水資源亦被嚴(yán)重污染，實際工業(yè)生產(chǎn)中強調(diào)嚴(yán)格回收。工業(yè)生產(chǎn)中多采用萃取法與蒸餾法來回收此類廢水，萃取法為資源化廢水治理方法，且被諸多工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用，但此類設(shè)備投資小，分離工作難度較大，萃取過程中的萃取劑夾帶極易流失，這時便出現(xiàn)了二次污染，根本達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求；蒸餾法可用于熱穩(wěn)定良好的物質(zhì)分離，但此方式能耗高，若其與穩(wěn)定性良好的鹽融合時，分離難度極大；而吸附法能耗不高，此方式為固相萃取分離，以此方式處理精細(xì)有機化工廢水效果良好。通常樹脂吸附的適用范圍十分廣泛，實際應(yīng)用效率高，各方面性能十分穩(wěn)定，實際使用時間較長，且工藝簡單，融于水中不會產(chǎn)生新的污染物。因此，探討弱酸性吸附樹脂水溶液中咪唑烷的吸附，對水溶液中咪唑烷吸附有著極大現(xiàn)實意義。

1 鄰苯二甲酸酐修飾超高交聯(lián)吸附樹脂合成及其表征

采用低交聯(lián)大孔聚苯乙烯-二乙烯苯氯甲基化合成氯甲基化低交聯(lián)大孔基苯乙烯-二乙烯苯，要先稱氯球，再將其放入硝基苯中，持續(xù)攪拌12h，并分批添加無水三氯化鋁，并于403K下快速攪拌，攪拌時間為6h，之后再添加鄰苯二甲酸酐。反應(yīng)12h之后，再采用丙酮溶液將其充分?jǐn)嚢?。采用無水乙醇以索氏提取器抽取8h，于真空度1 333Pa下進(jìn)行占空干燥，待干燥4h以上再留置使用。

2 動靜態(tài)吸附實驗

此項實驗是先稱取預(yù)處理樹脂，再將其放于錐形瓶內(nèi)，同時于其間添加不同濃度的咪唑烷水溶液，之后再將其放在恒溫振蕩器中進(jìn)行振動，但務(wù)必確保其吸附平衡，再嚴(yán)格計算咪唑烷的實際吸附量；動態(tài)吸附則是以20cm×8mm玻璃柱，確保砂芯濾板孔徑為20，濕式裝柱10mL，再以蘭格蠕動泵驅(qū)動。吸附實驗應(yīng)于303K下展開，確保速度應(yīng)保證為1BV/h，流過吸附柱后，可計算出樹脂床的實際體積，并對相關(guān)效果全面評價。

3 靜態(tài)吸附等溫線

吸附等溫線主要是恒溫狀態(tài)下，平衡吸附量、溶液平衡濃度這兩者的關(guān)系曲線，若初始濃度相同時，咪唑烷的吸附量會因溫度提高而逐漸降低，此特征是于NDA99樹脂中的吸附量，咪唑烷于樹脂NDA150中的吸附量會隨著吸附溫度提高而提高，此過程為不可逆化學(xué)吸附。通常樹脂比表面積均是類似的，這亦說明吸附量與樹脂比表面積無關(guān)系，主要是因樹脂結(jié)構(gòu)及其極性不同，且于NDA99樹脂中有堿性基團，但此樹脂中存在酸性基團，咪唑烷中存在堿性共軛體，此種吸附效果非常好。若于不同樹脂中的酸性基團，能夠充分提高吸附容量，咪唑烷于ZH-01樹脂中的吸附等溫線表明，其對水中的咪唑烷吸附過程是不可逆的化學(xué)吸附，吸附效果優(yōu)于其他兩種。

4 動態(tài)吸附

303K時，以10mL吸附劑來處理廢水，從而測定水中存在的咪唑烷濃度，通常NAD99及NAD150的廢水處理量為1.0BV-1.5BV，但采用ZH-01進(jìn)行廢水處理時，其處理量為其1.3～1.8倍。脫附應(yīng)于313K下進(jìn)行，之后再把溶液烘干，最終則獲得固體質(zhì)量及咪唑烷含量。ZH-01吸附咪唑烷時具備良好的吸附選擇性，且吸附質(zhì)并不會在ZH-01中累積。

5 結(jié)束語

咪唑烷包括物理吸附、化學(xué)吸附，NDA99中為物理吸附，酸性基團中則為化學(xué)吸附，咪唑烷存在堿性共軛體，其中有酸性基團吸附樹脂，可進(jìn)行合理的吸附選擇，且鄰苯二甲酸酐修飾超高交聯(lián)吸附樹脂ZH-01，此物質(zhì)對廢水中的咪唑烷吸附及脫附效果良好，廢水處理效果亦非常理想。

吸附法現(xiàn)已被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中，此方式屬于低能耗固相萃取分離技術(shù)，多年來關(guān)于吸附法處理精細(xì)有機化工廢水報道不斷增多。樹脂吸附方式適用范圍十分廣泛、吸附效率亦高，可實現(xiàn)脫附再生，應(yīng)用性能安全穩(wěn)定，可用時間長，且工藝簡單便捷，于水體中不會引入新污染物，廢水治理效果亦十分明顯，其可實現(xiàn)富集回收廢水中存在的有用物質(zhì)，具備廢物資源化的優(yōu)勢，整體運行費用低。因此探討弱酸性吸附樹脂水溶液中咪唑烷的吸附，對水溶液中咪唑烷吸附有著極大現(xiàn)實意義，本文探討了弱酸性吸附樹脂對水溶液中咪唑烷的吸附，并提出了實用性應(yīng)用措施，為水溶液中咪唑烷的吸附提供參考依據(jù)。

［1］ 劉振亮，于衍真，馮巖，等.硅基沸石濾料對氨氮靜態(tài)吸附實驗［J］.濟南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011（1）.

［2］ 宋穎韜，黨明巖，賈秀紅，等.交聯(lián)微球殼聚糖樹脂對Zn（Ⅱ）的吸附行為［J］.電鍍與精飾，2010（8）.

［3］ 曹淵，李創(chuàng)舉，黃秋燕，等.氨基修飾的MCM-41和純MCM-41的微波制備及去除廢水中銅離子的研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報，2011（6）.

Adsorption of Imidazolidine in Aqueous Solution by Weak Acidic Adsorption

Zhang Ye

With the rapid development of modern society，the human activities become very frequent，which makes the large amount of harmful organic compounds pollute the natural water body.Especially in recent years，the water resources has been seriously deteriorated and its quality has been declining.Pollutant types and their content is increasing，the conventional water purifi cation effect is not significant，the amount of chlorine used for disinfection continued to increase，making the chlorine in the water and organic compounds to react，leaving a lot of chlorinated water disinfection Deputy The adsorption of imidazolidine in aqueous solution by weakly acidic adsorbent resin was discussed，and the practical application was put forward，which could provide reference for the adsorption of imidazolidine in aqueous solution.The adsorption of imidazolidine in aqueous solution was discussed.

weak acid adsorption resin；aqueous solution；imidazolidine adsorption

X703

B

1003-6490（2016）07-0163-01

2016-06-30

張燁（1985—），男，江蘇省常熟人，工程師，主要從事技術(shù)和設(shè)備研發(fā)及管理工作。