有機(jī)工業(yè)廢水的處理工藝流程,一般包含預(yù)處理、生物處理和后處理三部分。預(yù)處理主要包括水質(zhì)水量均化、大顆粒固態(tài)懸浮物的去除等物理處理技術(shù),以及提高有機(jī)物可生物降解性能、降低廢水毒性的一些化學(xué)法、物化法和生物法處理技術(shù)。對于某些難處理的廢水,雖然經(jīng)過預(yù)處理和生物處理,有時(shí)其出水COD依然還較高,不能滿足排放要求,此時(shí),需再輔以后處理,以做到最終達(dá)標(biāo)排放,后處理方法多為物化法和化學(xué)法。
水體污染已經(jīng)日益成為全球環(huán)境問題的重大問題之一,其中農(nóng)藥、醫(yī)藥、化妝品等有機(jī)污染物廢水尤其是治理難點(diǎn)!目前,工業(yè)上去除廢水中有機(jī)物最常用的方法之一就是活性炭吸附,該方法操作簡便、價(jià)格便宜,還可以將活性炭進(jìn)行脫附后重復(fù)使用。同時(shí),該方法也存在這樣一些問題:1)吸附速度較慢;2)對于相對親水的有機(jī)污染物去除效果不明顯;3)活性炭再生需要消耗大量能量,成本較高,而且再生之后的吸附效果也會(huì)有所降低。
不溶于水的高分子β-環(huán)糊精,貌似是一個(gè)不錯(cuò)的新選擇。廉價(jià)、持續(xù)性地生成葡萄糖超分子大環(huán)來吸附有機(jī)物。β-環(huán)糊精吸附有機(jī)污染物的原理是與有機(jī)物形成主-客體分子的復(fù)合物,然而,目前交聯(lián)型β-環(huán)糊精比表面積較低,去除效果難以和活性炭媲美!
近日,康奈爾大學(xué)的William R. Dichtel等人利用芳香基團(tuán)使β-環(huán)糊精交聯(lián)耦合,得到了一種比表面積高達(dá)250 m2/g的3D介孔β-環(huán)糊精高分子,該材料對多種有機(jī)污染物的吸附速率常數(shù)是活性炭的15-200倍,在溫和條件下沖洗后可以多次重復(fù)利用而不降低性能。通過和商業(yè)上領(lǐng)先的活性炭材料對比,該β-環(huán)糊精高分子對實(shí)際環(huán)境中的有機(jī)污染物的去除表現(xiàn)出更好的性能。
據(jù)研究人員表示,這種β-環(huán)糊精高分子材料易于工業(yè)化制備,成本低廉,經(jīng)過優(yōu)化可使價(jià)格達(dá)到5-25美元/千克,這是常用炭過濾器的價(jià)格的一半!該材料不僅可以在家庭水過濾方面使用,還有望用于工業(yè)廢水處理和生態(tài)修復(fù),將極有可能取代活性炭成為下一代新型水處理材料!