利用一种新型双响应絮凝剂从废水中脱除并分离铜(Ⅱ)和四环素

摘要

水体的重金属-抗生素复合污染问题日益严峻.在该类复合污染中,由于污染物初始颗粒偏小、颗粒表面所带电荷的正/负电性易变、污染物亲/疏水性易转换,传统絮凝剂对此类污染物的净化能力有限.针对这些絮凝难点,本工作中设计、制备了一种兼具pH响应(等电点为8.0)和温度响应(低临界相转变温度为33℃)特征的双响应絮凝剂.选取铜-四环素模拟复合污染水体,研究了其对污染物的脱除能力、系统考察了双重响应特征对絮凝性能的影响.实验结果表明,新型絮凝剂对铜-四环素复合污染物模拟水样表现出优异的絮凝性能.当pH为中性,温度大于低临界相转变温度时,絮凝性能进一步提高.絮凝机理研究发现:絮凝剂-污染物之间存在电荷吸引作用及疏水相互作用.絮体结构测定表明,高温下,所得到的絮体颗粒具有更大的尺寸和分形维数,这说明,高温时絮凝剂与四环素之间强烈的疏水相互作用,有利于絮体结构的优化.此外,结合絮凝机理,进一步采用分步法实现了分离铜和四环素的目的.本工作不仅为治理重金属-抗生素复合污染提供了一个新颖的解决思路,还对复合污染物的分离和回收利用具有重要指导意义.