專利名稱：一種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂及其再生方法
技術領域：
本發明涉及ー種吸附樹脂再生方法，具體地說，是ー種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂再生方法。
背景技術：
樹脂吸附技術作為ー種廢水處理新技術已逐步應用于各類エ業有機廢水的治理與資源化中，其中疏水性吸附樹脂被廣泛應用于酚類、羧酸類、鹵代芳烴、苯胺類等多種有機污染物的分離回收。目前樹脂吸附凈化有機廢水技術開發多集中于強化樹脂的吸附性能，而對樹脂的脫附再生基本上只是采用無機酸、堿轉化有機污染物為離子態或升高溫度或采用有機溶劑提高被吸附物質在脫附劑中的溶解度而實現樹脂的脫附再生，上述方法的脫附速度慢、效率低、成本高。同時，在エ業廢水中，很多諸如醫藥、農藥、染料等精細化工中間體生產廢水中污染物種類多、濃度低，可以使用各種吸附樹脂進行吸附分離，以利于廢水 的后續處理，但采用常規的酸、堿或有機溶劑脫附方法不僅效果差、成本高，而且樹脂再生得到的高濃度脫附液無資源化價值，必須采取焚燒或安全填埋的方法加以處置，費用高昂，嚴重的制約了樹脂吸附技術在有機廢水處理中的推廣應用。
發明內容
針對以往吸附有機化合物的非極性樹脂需采用無機酸、堿或有機溶劑進行脫附再生，脫附速度慢、效率低、成本高等問題，本發明提供了一種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂及其再生方法，本發明利用金屬酞菁的催化作用，采用適當的氧化劑，將負載有金屬酞菁的非極性樹脂所吸附的有機化合物進行氧化降解，實現樹脂的再生和有機污染物的無害化處理。本發明的技術方案為一種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂，載體為非極性樹月旨，采用浸潰法在非極性樹脂上負載金屬酞菁得到負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂，所述的金屬酞菁的負載量為樹脂總質量的O. 1-30% ;所述的非極性樹脂，是具有苯こ烯-ニこ烯苯或者聚ニこ烯苯骨架的非極性大孔吸附樹脂。所述的金屬酞菁為鐵酞菁、鋅酞菁、錳酞菁、鈷酞菁、鋁酞菁中的至少ー種。一種所述的吸附有機化合物的非極性吸附樹脂的再生方法，將吸附飽和后的負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂置于水溶液中，控制溶液PH值為廣12，溫度2(T10(TC ;投加氧化劑進行氧化處理，氧化劑投加量以摩爾比計，為被吸附有機物的廣30倍，反應時間為O. 5^48小時；氧化處理后，水洗后進入下ー個工作循環。所述的氧化劑為雙氧水、ニ氧化氯、次氯酸鈉或中的任意ー種或任意幾種的混合物。有益效果
本發明利用金屬酞菁(MPc)分子結構中含有4個吡啶分子大環π電子體系，具有極強的疏水性，可與非極性吸附樹脂通過π-π作用牢固的結合，在一般的廢水中或無機酸、堿及有機溶劑中不會流失的性質，利用金屬酞菁的催化作用，采用適當的氧化劑，將負載有金屬酞菁的非極性樹脂所吸附的有機化合物進行催化氧化，實現樹脂的完全再生和有機污染物的降解去除。本發明反應條件溫和，設備要求簡單，避免了大量酸、堿、有機溶劑的使用，提高了樹脂再生效率，大大降低了樹脂再生成本，同時有效地簡化了樹脂再生エ藝。
具體實施例方式以下通過實施例進ー步說明本發明，所用的金屬酞菁均來自于上海西寶生物科技有限公司。一種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂，載體為非極性樹脂，采用浸潰法在非極性樹脂上負載金屬酞菁得到負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂，所述的金屬酞菁的負載量為樹脂總質量的0. 1-30% ;所述的非極性樹脂，是具有苯こ烯-ニこ烯苯或者聚ニこ烯苯骨架的非極性大孔吸附樹脂。本負載方法屬于本領域技術人員所熟知的技木，因此不做更詳細 的說明。所述的金屬酞菁為鐵酞菁、鋅酞菁、錳酞菁、鈷酞菁、鋁酞菁中的至少ー種。一種吸附有機化合物的非極性樹脂再生方法，其步驟包括
(A)使用負載有金屬酞菁的非極性吸附樹脂吸附廢水中的有機污染物，將吸附飽和后的樹脂置于水溶液中，控制溶液PH值為廣12，溫度2(Tl00°C ；
(B)投加氧化劑對吸附飽和后的非極性樹脂進行氧化處理，氧化劑投加量以摩爾比計，為被吸附有機物的廣30倍，反應時間為0. 5^48小時；
(C)氧化處理后，樹脂得到再生，恢復吸附能力，水洗后進入下ー個工作循環。所述的非極性吸附樹脂可以是國產NDA-150、NDA-1800, NDA-16等非極性吸附樹月旨(江蘇南大金山環保科技有限公司)，或美國生產的Amberlite XAD-UAmberlite XAD-2、Amberlite XAD-3、Amberlite XAD-4 (美國 Rohm-haas 公司)等非極性吸附樹脂；
步驟(B)中，所述的氧化劑為雙氧水、ニ氧化氯、次氯酸鈉或上述氧化劑的混合物；氧化劑投加量以摩爾比計，為被吸附有機物的廣50倍；反應時間為0. 5^48小吋。實施例I
將IOmL吸附有對硝基苯酚的負載有鐵酞菁的非極性吸附樹脂Amberlite XAD_4(鐵酞菁負載量為2. 5%)浸沒于IOOmL質量濃度為0. 5%的雙氧水溶液中，溶液pH值為3，50°C下攪拌反應10小時，樹脂所吸附的對硝基苯酚被完全降解脫附，樹脂恢復吸附能力，濾出樹脂水洗后即可再次使用。經過5次吸附脫附循環后樹脂的吸附量為初始吸附量的95%。實施例2
將IOmL吸附有苯酚的負載有鐵酞菁和錳酞菁的非極性吸附樹脂Amberlite XAD_3(鐵酞菁和錳酞菁的總負載量為3. 5%)浸沒于80mL質量濃度為1%的雙氧水溶液中，溶液pH值為3，50°C下攪拌反應8小時，樹脂所吸附的苯酚被完全降解脫附，樹脂恢復吸附能力，濾出樹脂水洗后即可再次使用。實施例3
將IOOmL吸附有對硝基苯酚的負載有鐵酞菁的非極性吸附樹脂NDA-16(鐵酞菁負載量為5. 0%)浸沒于IOOOmL質量濃度為0. 5%的ニ氧化氯和質量濃度為0. 5%的雙氧水溶液中，溶液pH值為4，40°C下攪拌反應5小時，樹脂所吸附的對硝基苯酚被完全降解脫附，樹脂恢復吸附能力，濾出樹脂水洗后即可再次使用。實施例4
將IOOmL吸附有苯甲酸的負載有鈷酞菁的非極性樹脂NDA-1800 (鈷酞菁負載量為
5.1%)浸沒于IOOOmL質量濃度為1%的雙氧水溶液中，溶液pH值為5，60°C下攪拌反應10小時，樹脂所吸附的苯甲酸被完全降解脫附，樹脂恢復吸附能力，濾出樹脂水洗后即可再次使用。實施例5
將IOOmL吸附有苯胺的負載有鋅酞菁的非極性吸附樹脂Amberlite XAD-4 (鋅酞菁負 載量為6. 2%)浸沒于1500mL質量濃度為0. 5%的次氯酸鈉水溶液中，溶液pH值為5，60°C下攪拌反應5小時，樹脂所吸附的苯胺被完全降解脫附，樹脂恢復吸附能力，濾出樹脂水洗后即可再次使用。實施例6
將IL吸附有硝基苯和氯化苯的負載有鈷酞菁的非極性吸附樹脂NDA-1800 (鈷酞菁負載量為8. 3%)浸沒于IOL質量濃度為1%的ニ氧化氯和質量濃度為0. 5%的雙氧水溶液中，溶液PH值為7，60°C下攪拌反應15小時，樹脂所吸附的硝基苯和氯化苯被完全降解脫附，樹脂恢復吸附能力，濾出樹脂水洗后即可再次使用。實施例7
上述實施例1飛所使用的吸附有機化合物的非極性吸附樹脂，均是采用浸潰法在相應的非極性樹脂上負載金屬酞菁得到，金屬酞菁的負載量為實施例需要量。金屬酞菁負載的具體方法如下
l、250mL三頸燒瓶(三頸燒瓶上裝有機械攪拌，回流冷凝管)中，加入120mL硝基苯，在機械攪拌下，加入第一批無水氯化鋅I. 5克，攪拌半小時后再加入第二批無水氯化鋅I. 5克，攪拌半小吋。2、加入所需量的金屬酞菁，攪拌半小時，加入20克樹脂，攪拌下浸泡過夜。3、升溫至75°C，在攪拌下反應12小時(或過夜)。4、反應結束后，濾出樹脂，先加少量こ醇浸泡半小時(玻璃棒間歇攪拌)，再用水沖洗，之后用濃硫酸浸泡(用玻璃棒間歇攪拌)10分鐘，再用大量水沖洗至中性。5、最后將水洗至中性的樹脂浙干水分，用無水こ醇或丙酮抽提5小時后，在烘箱中80°C以下烘干，即得產品。
權利要求
1.一種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂，載體為非極性樹脂，其特征在于，采用浸潰法在非極性樹脂上負載金屬酞菁得到負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂，所述的金屬酞菁的負載量為樹脂總質量的O. 1-30% ;所述的非極性樹脂，是具有苯こ烯-ニこ烯苯或者聚ニこ烯苯骨架的非極性大孔吸附樹脂。
2.根據權利要求I所述的吸附有機化合物的非極性吸附樹脂，其特征在于，所述的金屬酞菁為鐵酞菁、鋅酞菁、錳酞菁、鈷酞菁、鋁酞菁中的至少ー種。
3.—種權利要求I或2所述的吸附有機化合物的非極性吸附樹脂的再生方法，其特征在于，將吸附飽和后的負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂置于水溶液中，控制溶液PH值為f 12，溫度2(T10(TC ;投加氧化劑進行氧化處理，氧化劑投加量以摩爾比計，為被吸附有機物的廣30倍，反應時間為O. 5^48小時；氧化處理后，水洗后進入下ー個工作循環。
4.根據權利要求3所述的吸附有機化合物的非極性吸附樹脂的再生方法，其特征在于，所述的氧化劑為雙氧水、ニ氧化氯、次氯酸鈉或中的任意ー種或任意幾種的混合物。
全文摘要
本發明公開了一種吸附有機化合物的非極性吸附樹脂及其再生方法，載體為非極性樹脂，采用浸漬法在非極性樹脂上負載金屬酞菁得到負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂。再生方法是將吸附飽和后的負載金屬酞菁的非極性吸附樹脂置于水溶液中，控制溶液pH值為1~12，溫度20~100℃；投加氧化劑進行氧化處理，氧化處理后，水洗后進入下一個工作循環。實現了樹脂的再生和有機污染物的無害化處理。本發明反應條件溫和，設備要求簡單，避免了大量酸、堿、有機溶劑在樹脂脫附再生中的使用，提高了樹脂再生效率，大大降低了樹脂再生成本，同時有效地簡化了樹脂再生工藝。
文檔編號B01J20/26GK102861557SQ20121034009
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者孫越, 李志超, 王亮亮, 徐春蕾, 牟立慰, 錢荊宜, 王文學 申請人:東南大學