一种处理碱性染料废水的ZnCl2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种处理碱性染料废水的ZnCl

【技术实现步骤摘要】
一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法。

技术介绍

[0002]几乎每个行业都使用染料为其产品着色，剩余和未使用的染料将被排放到环境中。由于印染工业废水中染料的主要成分是芳香族杂环化合物，结构复杂稳定，难以降解，对环境造成极大的污染，且会对废水构筑物的正常运转产生很大影响，因此在废水排放到公共水源之前除去这种染料是当今人们主要关注的问题。
[0003]废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。印染工业废水主要来自印染加工的各道工序，其主要特点是水量大、COD浓度高、成分复杂多变、色度深、水质水量变化大、毒性强，属于难处理的工业废水之一，因此印染工业生产中的含染料废水必须加以妥善的处理。
[0004]目前，国内外含染料废水处理工艺主要有：
①
化学氧化法：利用各种氧化剂将染料分子中发色基团的不饱和键断开，形成分子质量较小的有机物或无机物，从而使染料失去发色能力，主要包括氯氧化法、臭氧氧化法、光氧化法；
②
电化学法：主要是利用电解氧化、电解还原、电解絮凝汽浮等方式，在外加电场的作用下，通过化学反应产生大量的羟基自由基等活性基团，来破坏印染废水中染料的分子结构，从而实现脱色并降低废水中主要污染物的浓度；
③
生物法：用微生物的氧化分解作用去除废水中有机物，主要包括好养生物处理法和厌氧生物处理法；
④
混凝沉淀法：在废水中预先投加混凝剂，使废水中的胶体或细小悬浮物聚集成可分离性的絮体并形成沉淀，再加以分离去除的过程。
[0005]目前，我国印染行业大多数采用的是生化法来进行废水处理，在实际运行工艺中，会先采用物化方法即投加铁盐、铝盐和PAM等混凝助凝剂，通过吸附网捕获等方式降低印染废水污染物浓度和毒性后，再进入生化系统进行处理。但该法存在生化处理能力有限、生化运行不稳定、化学污泥产量大等问题。采用混凝法处理印染废水能够起到很好的脱色效果，但是它只能对很有限的几种染料起到很好的脱色效果，无法处理大多数的印染废水的染料，因此有一定的局限性。

技术实现思路

[0006]针对以上问题，本专利技术提供了一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，具体包括以下步骤：
[0009](1)用蒸馏水洗涤玉米芯。然后，将其置于恒温鼓风干燥箱内烘干。接着，取烘干后
的玉米芯用粉碎机粉碎后过50目筛子，将筛分后的玉米芯粉末均匀摊开置于真空干燥箱内，在60℃的条件下干燥24h以除去原料的水分。最后，将干燥后的玉米芯粉末收集并置于干燥器内备用。
[0010](2)按比例将5g玉米芯粉末加入到100mL ZnCl2溶液(5wt％，10wt％，15wt％)中，搅拌并混合均匀。
[0011](3)将步骤(2)得到的混合物置于容积为250mL圆底烧瓶中，加入磁子后在100℃条件下于恒温水浴锅中回流5h。回流完成后，将混合物置于真空干燥箱内，在100℃条件下干燥24h以除去水分。
[0012](4)将步骤(3)所获得的固体混合物取出，置于三口烧瓶中进行微波活化，活化功率为600～800W，活化时间为2～5min，反应结束既得产物活性炭。
[0013](5)待三口烧瓶内温度降至室温后开始收集活性炭，用0.5M HCl洗涤三次，并用蒸馏水洗涤直至漂洗液的pH约为中性，通过抽滤过滤出所得活性炭。
[0014](6)将步骤(5)中得到的活性炭置于真空干燥箱内，在100℃的条件下干燥24h。
[0015](7)将步骤(6)中干燥后的产物，冷却至室温后，研磨，即为成品，密封保存。
[0016]而且，步骤(2)中，所述所需ZnCl2溶液的最佳质量分数为10wt％。
[0017]而且，步骤(4)中，所述微波活化的最佳功率为700W，最佳活化时间为3min。
[0018]本专利技术的技术效果如下：
[0019]本专利技术提供的一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，对农作物废弃物玉米芯在有ZnCl2的条件下进行加热回流，因玉米芯内部毛细管的作用，通过加热回流，水和ZnCl2被吸收到纤维之间的细微空间，使原料润湿膨胀。同时由于水和ZnCl2是极性分子，对微波有很强的吸收性，在微波辐照下，玉米芯内外同时被加热，水和ZnCl2急剧挥发而产生蒸汽压，从原料内部向外部快速压出。纤维空间在扩大的同时伴随着急速的干燥，从而生成无数的裂缝，造成原料比微波辐射前有更显著的多孔结构，内部比表面积得到显著增加，因此吸收性能较高。
[0020]本专利技术制备的活性炭具有大量微孔结构，孔径大小分布均匀，表面含有丰富的含氧官能团，有利于染料分子在上面附着、沉积，更适合于吸附。
[0021]本专利技术制备的活性炭活性炭对于亚甲基蓝染料的去除率最高可达到99.9％，最大吸附量可达到440.5mg/g，可用于处理含碱性染料废水，制备过程简单，成本低廉，绿色环保，易于推广。
具体实施方案
[0022]活性炭的吸附性能通过亚甲基蓝的去除率进行表征。其测定步骤如下：
[0023]称取(5)组在微波功率700w，微波时间3min得到的活性炭各0.05g，分别加入到含有50mL初始浓度分别为50、100、200、300、400和500mg/L的亚甲基蓝溶液的锥形瓶中，封住瓶口，转移至恒温摇床中在避光的条件下对亚甲基蓝进行吸附。摇床的转速为170rpm，水槽的温度设定为30℃，时间设定为24h，直到达到平衡。当吸附实验结束后，取出被吸附后的亚甲基蓝溶液，使用注射器和针式过滤器(0.22μm)过滤，分离出上层清液。通过紫外-可见分光光度计在664nm处测其吸光度，以10mg/L的亚甲基蓝溶液为标准样，蒸馏水为空白样，活性炭的亚甲基蓝去除率即可通过标准曲线得到。
[0024]实施例1：
[0025]一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，步骤如下：
[0026](1)用蒸馏水洗涤玉米芯。然后，将其置于恒温鼓风干燥箱内烘干。接着，取烘干后的玉米芯用粉碎机粉碎后过50目筛子，将筛分后的玉米芯粉末均匀摊开置于真空干燥箱内，在60℃的条件下干燥24h以除去原料的水分。最后，将干燥后的玉米芯粉末收集并置于干燥器内备用。
[0027](2)将5g玉米芯粉末加入到100mL质量分数为10wt％的ZnCl2溶液中，搅拌并混合均匀。
[0028](3)将步骤(2)得到的混合物置于容积为250mL圆底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理碱性染料废水的ZnCl
2-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，包括如下步骤：步骤一，原料的预处理；步骤二，原料的称取；步骤三，回流加热，干燥；步骤四，微波活化；步骤五，洗涤、过滤；步骤六，干燥；步骤七：冷却、保存；其特征在于：(1)用蒸馏水洗涤玉米芯，然后将其置于恒温鼓风干燥箱内烘干。接着，取烘干后的玉米芯用粉碎机粉碎后过50目筛子，将筛分后的玉米芯粉末均匀摊开置于真空干燥箱内，在60℃的条件下干燥24h以除去原料的水分。最后，将干燥后的玉米芯粉末收集并置于干燥器内备用。(2)按比例将5g玉米芯粉末加入到100mL ZnCl2溶液(5wt％，10wt％，15wt％)中，搅拌并混合均匀。(3)将步骤(2)得到的混合物置于容积为250mL圆底烧瓶中，加入磁子后在100℃条件下于恒温水浴锅中回流5h。回流完成后，将混合物置于真空干燥箱内，在100℃条件下干燥24h以除去水分。(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦会鸽，周登凤，李岱原，王晖，崔大鹏，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：