一种处理含石墨烯浆料废水的方法技术

本发明专利技术提供一种处理含石墨烯浆料废水的方法，包括以下步骤：在含石墨烯浆料废水中加入碱液，调节含石墨烯浆料废水的pH值为7

【技术实现步骤摘要】
一种处理含石墨烯浆料废水的方法


[0001]本专利技术涉及一种处理含石墨烯浆料废水的方法。

技术介绍

[0002]石墨烯制品生产企业，在生产石墨烯的搅拌均质工序时，石墨烯浆料散失在车间里，用水清洗后，石墨烯浆料与清洗水混合，排放到废水收集系统中，则废水为水和石墨烯浆料的二元混合物，形成含石墨烯浆料废水。由于石墨烯水溶性、亲水性、比表面积等特性，在与水混合后，用常规办法很难分离，难以达到排放要求；含石墨烯废水与其他物料很容易结合，若在排放过程中与其他污染物结合，形成混合物，分离难度增大，环保排污达标排放就会更加困难。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种处理含石墨烯浆料废水的方法。本专利技术的方法能够使得石墨烯浆料和水的混合液得到有效分离，石墨烯成为一般固废回收处置，废水达到排放要求，作为常规废水排放。
[0004]为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种处理含石墨烯浆料废水的方法，包括以下步骤：
[0006]S1，在含石墨烯浆料废水中加入碱液，调节含石墨烯浆料废水的pH值为7
‑
7.5；
[0007]S2，在搅拌状态下加入聚合剂，添加完成后，继续搅拌直至颗粒形成并分散均匀，得到混合液；所述聚合剂为聚合氯化铝；
[0008]S3，在步骤S2的混合液中边搅拌边加入絮凝剂，添加完成后，继续搅拌直至絮凝物和水出现分离趋势；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；
[0009]S4，待絮凝物和水出现分离趋势时，停止搅拌进行沉降；上层为废水层，下层为含石墨烯层，将上下层分别收集。
[0010]作为优选，步骤S1中，所述碱液为氢氧化钠水溶液。
[0011]作为优选，步骤S2中，所述聚合剂的加入量为0.5
‑
0.8kg/1000kg含石墨烯浆料废水。
[0012]作为进一步优选，步骤S2中，所述聚合剂的加入量为0.6kg/1000kg含石墨烯浆料废水。
[0013]作为优选，步骤S3中，所述絮凝剂的加入量为1.5
‑
2.5kg/1000kg混合液。
[0014]作为进一步优选，步骤S3中，所述絮凝剂的加入量为1.5kg/1000kg混合液。
[0015]作为优选，步骤S2和S3中，所述搅拌时搅拌速率为35
‑
40rpm。
[0016]作为优选，步骤S4中，收集所述下层时，先通过过滤装置。
[0017]本专利技术还提供含石墨烯浆料废水处理装置，所述装置包括废水处理容器2、废水收集容器3和石墨烯过滤装置4，带有搅拌装置5的废水处理容器2顶部设有废水加入口和进料口，在废水处理容器2的侧面和底部还分别设有开口，侧面开口与废水收集容器3管道连接，
底部开口与石墨烯过滤装置4管道连接，在石墨烯过滤装置4下方管道连接有石墨烯收集容器6和废水收集容器3。
[0018]作为优选，泵11与所述废水加入口管道连接，含石墨烯废水先后通过泵11和废水加入口注入废水处理容器2中。
[0019]本专利技术首先使用聚合剂将结合紧密的石墨烯与水分散，然后将与水分散的石墨烯粒子进行絮凝，使其密度加大，从而从水中沉降。应用本专利技术方法处理后，废水达标可以进行排放，石墨烯沉降物可成为固体作为一般固废进行收集处置，防止混合物再次形成导致处置的困难。本专利技术处理过程采用的设备与水处理设备合二为一，无需增加设备，可实施性强。本专利技术探索了石墨烯与水分离的方法，为其他涉及石墨烯与水相应处置的工艺优化提供方法。
附图说明
[0020]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0021]图1含石墨烯浆料废水处理过程使用的装置连接关系示意图。
具体实施方式
[0022]以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售。
[0023]本专利技术的处理含石墨烯浆料废水的方法步骤如下：
[0024]1、将计重后(以kg计)的含石墨烯浆料废水收集到有搅拌装置的容器内。
[0025]2、启动搅拌，将含石墨烯浆料废水混合均匀，测定pH值。
[0026]3、在搅拌速度为30
‑
35rpm的情况下，加入氢氧化钠水溶液，调节含石墨烯浆料废水的pH值为7
‑
7.5，其目的是为后续聚合剂、絮凝剂的使用提供一个适宜的效能发挥环境。pH值低于7或者高于7.5会超出了聚合剂、絮凝剂适宜的酸碱度环境，其效能发挥会打折扣。
[0027]氢氧化钠水溶液的作用为调节含石墨烯浆料废水的pH值，故对其浓度无具体要求，比如其重量百分比浓度可以10、15或20％。
[0028]4、在搅拌速率35
‑
40rpm加入聚合剂，聚合剂的加入量为0.5
‑
0.8kg/1000kg含石墨烯浆料废水。添加完成后，继续在上述搅拌速率范围内搅拌，为了操作简单，可以选择依旧保持原速率搅拌。注意观察混合液中颗粒形成情况，其方法为：取混合液，在玻璃烧杯中肉眼观察，看到团聚成团状颗粒，判定为聚合完成。此时石墨烯颗粒由于其特性，在水中的存在是稀松状的。
[0029]聚合剂为：聚合氯化铝(简称PAC)，又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。通过它或它的水解产物使分散在水中的小粒度物料快速聚集，形成便于分离的大颗粒沉淀物。
[0030]其特性如下：分子式：[Al2Cl
n
(OH)6‑
n
]m
，pH值：3
‑
9，盐基度：45
‑
95，水不溶物：≤0.1。
[0031]保持搅拌速率在上述范围内，可以让聚合剂更好的分散聚合石墨烯。
[0032]对该聚合剂配方的优化实验过程有如下考量：
[0033]聚合氯化铝(简称PAC)聚合剂具有以下作用：
[0034](1)压缩双电层
[0035]当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ξ电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响，但由于扩散减薄，它们相撞时的距离就减小了，这样相互间的吸力就大了。
[0036](2)吸附架桥作用
[0037]聚合剂具有线性结构，它们具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团，当高聚合物与胶粒接触时，基团能与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸附，而高聚物分子的其余部分则伸展在溶液中，可以与另一个表面有空位的胶粒吸附，这样聚合物就起了架桥连接的作用。
[0038]基于聚合氯化铝(简称PAC)聚合剂以上的压缩双电层、以及吸附桥架的作用，考虑将其作为聚合剂，是考虑其在石墨烯浆料水溶液中，石墨烯的聚合较为适宜；同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理含石墨烯浆料废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，在含石墨烯浆料废水中加入碱液，调节含石墨烯浆料废水的pH值为7
‑
7.5；S2，在搅拌状态下加入聚合剂，添加完成后，继续搅拌直至颗粒形成并分散均匀，得到混合液；所述聚合剂为聚合氯化铝；S3，在步骤S2的混合液中边搅拌边加入絮凝剂，添加完成后，继续搅拌直至絮凝物和水出现分离趋势；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；S4，待絮凝物和水出现分离趋势时，停止搅拌进行沉降；上层为废水层，下层为含石墨烯层，将上下层分别收集。2.根据权利要求1所述的一种处理含石墨烯浆料废水的方法，其特征在于：步骤S1中，所述碱液为氢氧化钠水溶液。3.根据权利要求1所述的一种处理含石墨烯浆料废水的方法，其特征在于：步骤S2中，所述聚合剂的加入量为0.5
‑
0.8kg/1000kg含石墨烯浆料废水。4.根据权利要求3所述的一种处理含石墨烯浆料废水的方法，其特征在于：步骤S2中，所述聚合剂的加入量为0.6kg/1000kg含石墨烯浆料废水。5.根据权利要求1所述的一种处理含石墨烯浆料废水的方法，其特征在于：步骤S3中，所述絮凝剂的加入量为1....

【专利技术属性】
技术研发人员：何祚廷，
申请(专利权)人：常州富烯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：