一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法技术

本发明专利技术涉及有机废水处理技术领域，具体公开一种基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，用所述低共熔溶剂分离废水中的酚类污染物，所述低共熔溶剂由摩尔比为5‑10:1的醇类化合物与氨基酸制得，将所述低共熔溶剂与含有酚类污染物的废水进行混合，搅拌反应，静置分层，进行分离处理。本发明专利技术绿色环保，操作简单，安全可靠，能够有效分离废水中的酚类污染物，反应时间段，分离效率高，具有很好的经济、环境和社会效益。

A Method for Separating Phenolic Contaminants from Wastewater Based on Amino Acid Low-eutectic Solvents

The invention relates to the technical field of organic wastewater treatment, in particular to the application of a low eutectic solvent based on amino acids in wastewater treatment. The phenolic pollutants in wastewater are separated by the low eutectic solvent. The low eutectic solvent is prepared from alcohols and amino acids with a molar ratio of 5 10:1. The low eutectic solvent is mixed with wastewater containing phenolic pollutants and stirred. Mixing reaction, static stratification, separation treatment. The invention has the advantages of environmental protection, simple operation, safety and reliability, effective separation of phenolic pollutants in wastewater, reaction time, high separation efficiency, and good economic, environmental and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法
本专利技术涉及有机废水处理
，尤其涉及一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法。
技术介绍
酚类化合物是芳香族碳氢化合物的含氧衍生物，在自然界中有2000多种，分别有一元酚、二元酚和多元酚。酚类化合物是水环境中主要的有机污染物，属于极性、可离子化、弱酸性有机化合物，具有毒性大、难降解性等特点。酚类化合物是一种原生质毒物，对一切生活个体都有毒杀作用，能使蛋白质凝固。经检测，地表水中的酚类化合物主要来源于炼焦、造纸业、合成氨、木材防腐和化工生产等工业废水；水体中的酚类污染物的主要来源为城市中排出的粪便污水。酚类化合物的结构中氧原子占有了相当大的比例，使酚类化合物多数易溶于水，因而增强了酚类化合物迁移转化的能力，使其成为水体乃至环境污染的重要污染物源头。含酚类化合物的废水不仅对环境造成了巨大的污染，同时对人类的安全也构成了威胁。目前，废水中酚类化合物的存在已经成为一项重要的安全问题。然而，现有传统方法处理废水中酚类污染物的过程中，普遍存在处理效率低，反应时间长等难题。因此，研发绿色、高效的酚类污染物的处理方法意义重大。
技术实现思路
针对现有传统方法处理废水中酚类污染物的过程中存在的处理效率低，反应时间长等问题，本专利技术提供一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，用所述低共熔溶剂分离废水中的酚类污染物，所述低共熔溶剂由摩尔比为5-10:1的醇类化合物与氨基酸制得。进一步地，所述低共熔溶剂的制备方法为：将所述氨基酸与醇类化合物进行混合处理，升温至90-120℃，恒温反应直至体系均一透明，得到所述低共熔溶剂。进一步地，所述醇类化合物为如下通式CnH2n+2Ox中的至少一种，其中，1≤n≤10，1≤x≤n，如丙三醇、乙二醇、木糖醇、异丙醇或正丁醇中的一种或几种，作为氢键供体与氨基酸进行结合形成低共熔溶剂。进一步地，所述氨基酸为如下通式RCHNH2COOH中的至少一种，其中，R为C2-C6链烯基、C1～C4取代链烷基或未取代链烷基、含氮杂环、芳香基或环烷基，所述C1～C4取代链烷基的取代基为羟基、羧基、巯基、氨基、胍基或苯基中的一种，如L-谷氨酸、L-精氨酸、苯丙氨酸、L-脯氨酸或L-羟脯氨酸中的一种或几种，作为氢键受体与醇类化合物进行结合形成低共熔溶剂。上述基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：将所述低共熔溶剂与含有酚类污染物的废水进行混合，升温至80～120℃，搅拌反应0.5～10h，静置分层，进行分离处理。进一步地，所述含有酚类污染物的废水与低共熔溶剂质量比为5-10:1，保证低共熔溶剂能够充分的与废水中的酚类污染物相结合，达到分离效果。进一步地，升温速度为5～5.5℃/h，保证氨基酸与醇类化合物通过氢键进行结合形成低共熔溶剂。进一步地，所述恒温反应时间为1-3h。进一步地，所述静置时间为0.5-1.0h。进一步地，所述酚类污染物为苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚或氯酚中的至少一种。相对于现有技术，本专利技术提供的基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，操作简单，安全可靠，采用氨基酸与醇类化合物形成的低共熔溶剂对废水中的酚类污染物进行分离，低共熔溶剂与酚类污染物通过氢键作用进行相互结合，分离废水中的酚类污染物，反应时间短，分离效率高，且低共熔溶剂制备过程中溶剂不易挥发、毒性低、可生物降解，绿色环保，具有很好的经济、环境和社会效益。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：(1)将0.16mol(14.81g)丙三醇与0.02mol(2.94g)L-谷氨酸进行混料处理，以5℃/h升温至110℃，恒温反应2h，得到低共熔溶剂；(2)将苯酚与水以质量比为1:6配制成废水模型，将所述废水模型与低共熔溶剂以质量比为6:1加入到反应器中，于110℃下反应4h，反应结束后停止加热，静置0.5h，分层，进行分离，对下层的水相进行热重分析，计算苯酚去除率达到98.5％。实施例2一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：(1)将0.06mol(5.53g)丙三醇与0.01mol(1.74g)L-精氨酸进行混料处理，以5.5℃/h升温至100℃，恒温反应1.5h，得到低共熔溶剂；(2)将甲酚与水以质量比为1:4配制成废水模型，将所述废水模型与低共熔溶剂以质量比为5:1加入到反应器中，于120℃下反应6h，反应结束后停止加热，静置0.5h，分层，进行分离，对下层的水相进行热重分析，甲酚去除率达到97.5％。实施例3一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：(1)将0.1mol(6.21g)丙三醇与0.02mol(3.48g)L-谷氨酸进行混料处理，以5℃/h升温至100℃，恒温反应1h，得到低共熔溶剂；(2)将氨基酚与水以质量比为1:6配制成废水模型，将所述废水模型与低共熔溶剂以质量比为6:1加入到反应器中，于100℃下反应5h，反应结束后停止加热，静置0.5h，分层，进行分离，对下层的水相进行热重分析，氨基酚去除率达到96.5％。实施例4一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：(1)将0.06mol(9.13g)木糖醇与0.01mol(1.74g)L-精氨酸进行混料处理，以5.5℃/h升温至100℃，恒温反应1.5h，得到低共熔溶剂；(2)将硝基酚与水以质量比为1:5配制成废水模型，将所述废水模型与低共熔溶剂以质量比为8:1加入到反应器中，于120℃下反应0.5h，反应结束后停止加热，静置1h，分层，进行分离，对下层的水相进行热重分析，硝基酚去除率达到96.5％。实施例5一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：(1)将0.1mol(9.21g)丙三醇与0.01mol(1.15g)L-脯氨酸进行混料处理，以5.5℃/h升温至100℃，恒温反应2h，得到低共熔溶剂；(2)将萘酚与水以质量比为1:5配制成废水模型，将所述废水模型与低共熔溶剂以质量比为7:1加入到反应器中，于80℃下反应10h，反应结束后停止加热，静置0.5h，分层，进行分离，对下层的水相进行热重分析，萘酚去除率达到97.8％。实施例6一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包括以下步骤：(1)将0.16mol(14.81g)丙三醇与0.04mol(5.98g)苯丙氨酸进行混料处理，以5℃/h升温至110℃，恒温反应1h，得到低共熔溶剂；(2)将氯酚与水以质量比为1:4配制成废水模型，将所述废水模型与低共熔溶剂以质量比为10:1加入到反应器中，于120℃下反应0.5h，反应结束后停止加热，静置1h，分层，进行分离，对下层的水相进行热重分析，氯酚去除率达到98.5％。实施例7一种基于氨基酸类低共熔溶剂分离废水中酚类污染物的方法，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，其特征在于，用所述低共熔溶剂分离废水中的酚类污染物，所述低共熔溶剂由摩尔比为5‑10:1的醇类化合物与氨基酸制得。

【技术特征摘要】
1.一种基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，其特征在于，用所述低共熔溶剂分离废水中的酚类污染物，所述低共熔溶剂由摩尔比为5-10:1的醇类化合物与氨基酸制得。2.如权利要求1所述的基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，其特征在于：所述低共熔溶剂的制备方法为：将所述氨基酸与醇类化合物进行混合处理，升温至90-120℃，恒温反应直至体系均一透明，得到所述低共熔溶剂。3.如权利要求1所述的基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，其特征在于：所述醇类化合物为如下通式CnH2n+2Ox中的至少一种，其中，1≤n≤10，1≤x≤n。4.如权利要求1所述的基于氨基酸类低共熔溶剂在废水处理中的应用，其特征在于：所述氨基酸为如下通式RCHNH2COOH中的至少一种，其中，R为C2-C6链烯基、C1～C4取代链烷基或未取代链烷基、含氮杂环、芳香基或环烷基，所述C1～C4取代链烷基的取代基为...

【专利技术属性】
技术研发人员：任红威，宫睿全，张怡凡，王雪，朱鸿宇，段二红，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13