一种去除废水中有机染料的方法技术

本发明专利技术公开一种去除废水中有机染料的方法，采用磁性凝胶球吸附材料对废水中的有机染料进行吸附，通过将磁性吸附材料与废水混合震荡去除有机染料，或让废水流过磁性吸附材料装的吸附柱来去除废水中的有机染料，实现废水中有机染料的高效的去除，减轻水体中有机染料的污染，为水污染问题的解决提供了新途径，是一种具有实际应用前景的染料处理材料，并且本发明专利技术的磁性吸附材料易于分离和回收利用，可以循环使用，并且其在酸性环境中可以脱除其吸附的染料，富集回收染料，将回收的染料提纯后可以重新应用于生产中，减少染料的污染。减少染料的污染。减少染料的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种去除废水中有机染料的方法


[0001]本专利技术属于材料制备和环境科学与
，具体属于一种去除废水中有机染料的方法。

技术介绍

[0002]由于纺织，皮革和造纸工业的迅猛发展，染料已成为导致废水污染的最主要污染物之一。这些染料废物是危险的，有毒的，不可生物降解的，甚至是致癌的。它会引起人的头痛，过敏和皮肤刺激，甚至影响肝脏的正常功能。就数量和产量而言，偶氮类染料是最大的一种着色剂，约占全世界所有有机染料的70％。这些染料大多数具有复杂而稳定的分子结构，很难通过化学和生物降解方法将其从废水中去除。已采用多种处理技术去除有机染料，例如，絮凝，高级氧化，膜分离，催化降解，离子交换，吸附等方法。其中，吸附法被认为是最有前途的方法之一，因为其处理方法简单，处理条件要求低，成本低，而被广泛使用。吸附材料对于吸附处理方法的实施至关重要，它直接影响处理效率和质量。传统吸附材料吸附效率低，处理质量差，吸附后的材料难以分离回收使用，制备工艺要求高。因此，研发一种用于去除废水中有机染料的绿色环保、吸附效率高且易于分离的吸附材料，并将其应用于实际生产中十分必要。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种去除废水中有机染料的方法，该磁性吸附材料可以高效去除废水中有机染料，并且易于分离，稳定性好且可循环使用，可满足对于实际生产废水中有机染料去除的需求。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种去除废水中有机染料的方法，包括以下步骤：
[0005]S1调节废水pH在7
‑
10之间；
[0006]S2由质量比为(1
‑
2)：(0.3
‑
0.6)：(0.1
‑
0.5)：(5
‑
8)：(4
‑
6)的聚乙烯醇、海藻酸盐、磁性掺杂剂、硼酸和可溶性钙盐制备磁性吸附材料。
[0007]S3将磁性吸附材料与废水混合震荡，或将磁性吸附材料装填成吸附柱，并让废水流过吸附柱，得到去除有机染料的处理液，分离出吸附有机染料的磁性吸附材料；
[0008]S4将吸附有机染料的磁性吸附材料与脱附剂混合进行脱附处理，脱附后的磁性吸附材料调节pH为中性，干燥，回收磁性吸附材料。
[0009]进一步的，步骤S2的具体步骤如下：
[0010]1)由质量比为(50
‑
100)：(1
‑
2)：(2.5
‑
5.2)：(5
‑
10)：(0.5
‑
1)的去离子水、四水合氯化亚铁、六水合氯化铁、质量分数25％的氨水和腐植酸盐混合制备磁性掺杂剂，将磁性掺杂剂制备成磁性掺杂剂水分散液；
[0011]2)将聚乙烯醇溶液和海藻酸盐溶液混合均匀得到第一前驱体，将掺杂剂水分散液加入第一前驱体中混合均匀，得到第二前驱体；
[0012]3)由质量比1:1的可溶性钙盐溶液和硼酸溶液制备饱和硼酸可溶性钙盐溶液，将第二前驱体滴加在饱和硼酸可溶性钙盐溶液中，搅拌均匀进行固化交联，过滤得到第三前驱体；
[0013]4)冲洗第三前驱体，并在相同条件下将第三前驱体进行反复冷冻、解冻得到第四前驱体，将第四前驱体冻干，得到磁性吸附材料。
[0014]进一步的，步骤S1中，所述废水的温度为在30℃
‑
50℃，调节废水pH值采用0.1mol/LNaOH溶液和0.1mol/LHCl溶液。
[0015]进一步的，步骤S3中，所述磁性吸附材料通过外加磁场分离，所述振荡时间为2h
‑
6h。
[0016]进一步的，步骤S3中，磁性吸附材料以柱高径比(6
‑
10)：1装填成柱，所述废水的流速为0.6L/h
‑
1L/h。
[0017]进一步的，步骤S3，用紫外分光光度计检测处理液中剩余有机染料的浓度。
[0018]进一步的，所述脱附剂为0.1mol/L的硝酸溶液，所述吸附有机染料的磁性吸附材料与硝酸溶液按照固液比1:10混合，所述硝酸溶液的温度为30℃
‑
50℃，所述脱附处理时间为2h
‑
4h。
[0019]进一步的，脱附后的磁性吸附材料采用水进行清洗浸泡直至pH为中性，所述干燥温度为40℃
‑
60℃
[0020]进一步的，所述有机染料为阳离子染料、阴离子染料和中性染料。
[0021]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0022]本专利技术提供的一种去除废水中有机染料的方法，采用磁性吸附材料去除废水中有机染料，磁性吸附材料具有优异的吸附性能和高效的去除速率，可以减轻水体中有机染料的污染，为水污染问题的解决提供了新途径，是一种具有实际应用前景的染料处理材料。
[0023]本专利技术采用的磁性吸附材料的合成原料绿色无毒，制备工艺简单易行，处理条件要求低，因其本身具有磁性，在外加磁场的条件下即可实现与废水的分离，并且其在酸性环境中可以脱除其吸附的染料，可对磁性吸附材料进行回收，实现该磁性吸附材料的循环使用，富集的染料可进行回收，将回收的染料提纯后可以重新应用于生产中，减少染料的污染。
[0024]进一步的，本专利技术的吸附材料在30℃
‑
50℃条件下进行吸附，此时有机染料具有更高的吸附速率。
[0025]本专利技术的磁性吸附材料可以吸附阳离子型(亚甲基蓝MB)、阴离子型(甲基橙MO)和中性染料(中性红NR)，处理染料种类多，具有广泛的应用范围。
附图说明
[0026]图1为实施例1中磁性吸附材料吸附染料亚甲基蓝(MB)前后的FT
‑
IR图；
[0027]图2为实施例1中磁性吸附材料吸附染料亚甲基蓝(MB)前后的XRD图；
[0028]图3为实施例1中磁性吸附材料吸附染料亚甲基蓝(MB)前后的SEM形貌图，其中(a)
‑
(e)为磁性吸附材料吸附MB前的不同放大倍数的SEM图，(f)
‑
(l)为磁性吸附材料吸附MB后的不同放大倍数的SEM图；
[0029]图4为实施例1中磁性吸附材料吸附染料亚甲基蓝(MB)前后的TGA
‑
DTG图。
具体实施方式
[0030]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，实施例是对本专利技术的解释而不是限定。
[0031]实施例1：
[0032]制备磁性吸附材料：
[0033]将50g的去离子水加热至85℃后，将1g的四水合氯化亚铁和2.5g的六水合氯化铁加入去离子水中，搅拌混合均匀。再将5g25％的氨水和0.5g的腐植酸钾加入混合液中，持续搅拌1h后，停止加热，冷却至室温，过滤得黑色沉淀。将黑色沉淀用水、乙醇洗涤3次，于40℃下，真空干燥8h，得到磁性掺杂剂。
[0034]分别配制质量分数为10％聚乙烯醇溶液，3％海藻酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除废水中有机染料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1调节废水pH在7
‑
10之间；S2由质量比为(1
‑
2)：(0.3
‑
0.6)：(0.1
‑
0.5)：(5
‑
8)：(4
‑
6)的聚乙烯醇、海藻酸盐、磁性掺杂剂、硼酸和可溶性钙盐的水溶液制备磁性吸附材料；S3将磁性吸附材料与步骤S1中的废水混合震荡，得到去除有机染料的处理液，并通过外加磁场分离，分离出吸附有机染料的磁性吸附材料，或将磁性吸附材料装填成吸附柱，并让废水流过吸附柱，得到去除有机染料的处理液。2.根据权利要求1所述的一种去除废水中有机染料的方法，其特征在于，步骤S2的具体步骤如下：1)由质量比为(50
‑
100)：(1
‑
2)：(2.5
‑
5.2)：(5
‑
10)：(0.5
‑
1)的去离子水、四水合氯化亚铁、六水合氯化铁、质量分数25％的氨水和腐植酸盐混合制备磁性掺杂剂，将磁性掺杂剂制备成磁性掺杂剂水分散液；2)将聚乙烯醇溶液和海藻酸盐溶液混合均匀得到第一前驱体，将掺杂剂水分散液加入第一前驱体中混合均匀，得到第二前驱体；3)由质量比1:1的可溶性钙盐溶液和硼酸溶液制备饱和硼酸可溶性钙盐溶液，将第二前驱体滴加在饱和硼酸可溶性钙盐溶液中，搅拌均匀进行固化交联，过滤得到第三前驱体；4)冲洗第三前驱体，并在相同条件下将第三前驱体进行反复冷冻、解冻得到第四前驱体，将第四前驱体冻干，得到磁性吸附材料。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：宋洁，韩星星，牛育华，黄良仙，孙永会，韩玉英，李龙，赵栋，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：