弱酸性吸附树脂对水溶液中咪唑烷的吸附

张 烨

（南通天泽化工有限公司，江苏南通 226500）

弱酸性吸附树脂对水溶液中咪唑烷的吸附

张 烨

（南通天泽化工有限公司，江苏南通 226500）

随着现代化社会的飞速发展，人类的活动变得十分频繁，使得大量有害有机化合物污染了天然水体，尤其是近几年来，水资源严重恶化，且质量亦是持续下降。污染物种类及其含量的不断增加，饮用水常规净化效果并不显著，用来消毒的氯用量持续增多，使得自来水中的余氯及有机化合物产生反应，自来水中则留有诸多氯化消毒副产物，比如氯仿、三氯乙烯、氯酚类、多卤代烃，探讨了弱酸性吸附树脂对水溶液中咪唑烷的吸附，并提出了实用性应用措施，为水溶液中咪唑烷的吸附提供参考依据。

弱酸性吸附树脂；水溶液；咪唑烷吸附

吡虫啉为超高效、结构新颖的烟碱类杀虫剂，咪唑烷为其主要中间体，此类物质多存在于废水中，直接排放会导致自然水体被污染，从而导致化工原料严重浪费，水资源亦被严重污染，实际工业生产中强调严格回收。工业生产中多采用萃取法与蒸馏法来回收此类废水，萃取法为资源化废水治理方法，且被诸多工业企业广泛应用，但此类设备投资小，分离工作难度较大，萃取过程中的萃取剂夹带极易流失，这时便出现了二次污染，根本达不到标准要求；蒸馏法可用于热稳定良好的物质分离，但此方式能耗高，若其与稳定性良好的盐融合时，分离难度极大；而吸附法能耗不高，此方式为固相萃取分离，以此方式处理精细有机化工废水效果良好。通常树脂吸附的适用范围十分广泛，实际应用效率高，各方面性能十分稳定，实际使用时间较长，且工艺简单，融于水中不会产生新的污染物。因此，探讨弱酸性吸附树脂水溶液中咪唑烷的吸附，对水溶液中咪唑烷吸附有着极大现实意义。

1 邻苯二甲酸酐修饰超高交联吸附树脂合成及其表征

采用低交联大孔聚苯乙烯-二乙烯苯氯甲基化合成氯甲基化低交联大孔基苯乙烯-二乙烯苯，要先称氯球，再将其放入硝基苯中，持续搅拌12h，并分批添加无水三氯化铝，并于403K下快速搅拌，搅拌时间为6h，之后再添加邻苯二甲酸酐。反应12h之后，再采用丙酮溶液将其充分搅拌。采用无水乙醇以索氏提取器抽取8h，于真空度1 333Pa下进行占空干燥，待干燥4h以上再留置使用。

2 动静态吸附实验

此项实验是先称取预处理树脂，再将其放于锥形瓶内，同时于其间添加不同浓度的咪唑烷水溶液，之后再将其放在恒温振荡器中进行振动，但务必确保其吸附平衡，再严格计算咪唑烷的实际吸附量；动态吸附则是以20cm×8mm玻璃柱，确保砂芯滤板孔径为20，湿式装柱10mL，再以兰格蠕动泵驱动。吸附实验应于303K下展开，确保速度应保证为1BV/h，流过吸附柱后，可计算出树脂床的实际体积，并对相关效果全面评价。

3 静态吸附等温线

吸附等温线主要是恒温状态下，平衡吸附量、溶液平衡浓度这两者的关系曲线，若初始浓度相同时，咪唑烷的吸附量会因温度提高而逐渐降低，此特征是于NDA99树脂中的吸附量，咪唑烷于树脂NDA150中的吸附量会随着吸附温度提高而提高，此过程为不可逆化学吸附。通常树脂比表面积均是类似的，这亦说明吸附量与树脂比表面积无关系，主要是因树脂结构及其极性不同，且于NDA99树脂中有碱性基团，但此树脂中存在酸性基团，咪唑烷中存在碱性共轭体，此种吸附效果非常好。若于不同树脂中的酸性基团，能够充分提高吸附容量，咪唑烷于ZH-01树脂中的吸附等温线表明，其对水中的咪唑烷吸附过程是不可逆的化学吸附，吸附效果优于其他两种。

4 动态吸附

303K时，以10mL吸附剂来处理废水，从而测定水中存在的咪唑烷浓度，通常NAD99及NAD150的废水处理量为1.0BV-1.5BV，但采用ZH-01进行废水处理时，其处理量为其1.3～1.8倍。脱附应于313K下进行，之后再把溶液烘干，最终则获得固体质量及咪唑烷含量。ZH-01吸附咪唑烷时具备良好的吸附选择性，且吸附质并不会在ZH-01中累积。

5 结束语

咪唑烷包括物理吸附、化学吸附，NDA99中为物理吸附，酸性基团中则为化学吸附，咪唑烷存在碱性共轭体，其中有酸性基团吸附树脂，可进行合理的吸附选择，且邻苯二甲酸酐修饰超高交联吸附树脂ZH-01，此物质对废水中的咪唑烷吸附及脱附效果良好，废水处理效果亦非常理想。

吸附法现已被广泛用于工业生产中，此方式属于低能耗固相萃取分离技术，多年来关于吸附法处理精细有机化工废水报道不断增多。树脂吸附方式适用范围十分广泛、吸附效率亦高，可实现脱附再生，应用性能安全稳定，可用时间长，且工艺简单便捷，于水体中不会引入新污染物，废水治理效果亦十分明显，其可实现富集回收废水中存在的有用物质，具备废物资源化的优势，整体运行费用低。因此探讨弱酸性吸附树脂水溶液中咪唑烷的吸附，对水溶液中咪唑烷吸附有着极大现实意义，本文探讨了弱酸性吸附树脂对水溶液中咪唑烷的吸附，并提出了实用性应用措施，为水溶液中咪唑烷的吸附提供参考依据。

［1］ 刘振亮，于衍真，冯岩，等.硅基沸石滤料对氨氮静态吸附实验［J］.济南大学学报（自然科学版），2011（1）.

［2］ 宋颖韬，党明岩，贾秀红，等.交联微球壳聚糖树脂对Zn（Ⅱ）的吸附行为［J］.电镀与精饰，2010（8）.

［3］ 曹渊，李创举，黄秋燕，等.氨基修饰的MCM-41和纯MCM-41的微波制备及去除废水中铜离子的研究［J］.环境工程学报，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

张烨（1985—），男，江苏省常熟人，工程师，主要从事技术和设备研发及管理工作。