申请日2010.02.26
公开(公告)日2011.08.31
IPC分类号C02F1/28; C02F103/30; C02F1/50; C02F1/30
摘要
本发明公开了一种新型印染废水处理剂及其制备方法，特别涉及高效利用太阳光光催化技术的印染废水处理剂及其制备方法。具体步骤为：(1)将铜盐，保护剂加入溶剂中，搅拌加热至50-70℃，直至溶解;(2)待铜盐和保护剂完全溶解后依次加入纳米二氧化钛，活性炭，之后超声搅拌约30-60分钟;(3)将还原剂加入反应体系中，之后持续搅拌反应20-30分钟;(4)将溶液过滤取出活性炭即可。本发明制备的是以活性炭为载体的功能粉体，同时利用的载体吸附和受体高效光催化，杀菌除臭的多重功能，对印染废水处理不仅可以有效提高对COD，BOD值及色度的去除率，而且具备杀菌除臭的功能，效率极高。
权利要求书
1.一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于该方法包含以下具体步骤：
(1)将铜盐，保护剂加入溶剂中，搅拌加热至50℃-70℃，直至溶解;
(2)待铜盐和保护剂完全溶解后依次加入纳米二氧化钛，活性炭，之后超声搅拌约30-60分钟;
(3)将还原剂加入反应体系中，持续搅拌反应20-30分钟;
(4)将溶液过滤取出活性炭干燥，滤液回收备用;
2.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铜盐为硫酸铜，硝酸铜，氯化铜，醋酸铜，硫酸铜，铜的配合物，包含长碳链的有机铜中的一种或者几种，其中有机铜碳链长度为8-16;
3.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的保护剂可以是十二～十八烷酸，烷烃醇，烷烃硫醇，十二烷基苯磺酸钠，十二烷基三甲基氯化铵，十六烷基三甲基溴化铵，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇等保护剂中的一种或几种，其中保护剂与铜盐的摩尔比为1∶5-5∶1;
4.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的溶剂可以是乙醇，乙二醇，异丙醇，丙三醇或一缩二乙二醇等多醇类溶剂中的一种或几种;
5.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述二氧化钛可以是金红石型，也可以是锐钛矿型，或者是两种任意配比的组合物，其粒径大小为5-100nm，且二氧化钛与铜盐的质量比为1∶10-10∶1;
6.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述活性炭为经过强酸或者强碱预处理的粉末状或者是粒状活性炭，其中活性炭与铜盐的质量比为1∶10-10∶1;
7.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的还原剂为硼氢化物，水合肼，次亚磷酸钠，抗坏血酸，葡萄糖中的一种或者几种;
8.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的还原剂与铜盐的摩尔比为1∶2-8∶1;
9.根据权利要求项1所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的滤液可通过减压蒸馏等方式回收，可重复利用;
10.一种新型印染废水处理剂，其特征在于：利用本发明对印染废水处理不仅可以有提高对COD，BOD值及色度的去除率，而且具备杀菌除臭的功能，且效率极高。
说明书
一种新型印染废水处理剂及其制备方法
所属技术领域
本发明公开了一种新型印染废水处理剂及其制备方法，特别涉及利用太阳光光催化技术的印染废水处理剂及其制备方法。
背景技术
印染废水 成分复杂，颜色深，排放量大，一直是国内外难以处理的工业废水之一。为此人们花费很大的物力和财力以解决这一难题。现行处理印染污水的处理方法中主要有生化法，电解法，和光催化法。生化法占地面积大，适用范围窄，效果也不理想;电解法虽然效果好于生化法，但是能源消耗大，推广困难。光催化由于可以使有机物完全矿化，没有二次污染而备受瞩目。专利CN1428301公开了一种水处理剂，这种处理剂含有氯酸类及盐类和水溶性铝盐，在处理废水时，絮凝水中的悬浮物和胶体粒子，从而达到降低COD，BOD及色度的效果，同时达到除臭的功用。与此相类似的的专利还有很多，例如CN85104351A，CN1063469QA等等。以絮凝剂处理印染废水，对于沉淀悬浮物尚有效果，而对于降低COD，BOD及色度的效果并不理想，特别是除臭效果更差。
发明内容
本发明针对背景技术中存在的问题，提出了一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于该方法包含以下具体步骤：
(1)将铜盐，保护剂加入溶剂中，搅拌加热至50-70℃，直至溶解;
(2)待铜盐和保护剂完全溶解后依次加入纳米二氧化钛，活性炭，之后超声搅拌约30-60分钟;
(3)将还原剂加入反应体系中，持续搅拌反应20-30分钟;
(4)将溶液过滤取出活性炭干燥，滤液回收备用;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铜盐为硫酸铜，硝酸铜，氯化铜，醋酸铜，硫酸铜，铜的配合物，包含长碳链的有机铜中的一种或者几种，其中有机铜碳链长度为8-16;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的保护剂可以是十二～十八烷酸，烷烃醇，烷烃硫醇，十二烷基苯磺酸钠，十二烷基三甲基氯化铵，十六烷基三甲基溴化铵，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇等保护剂中的一种或几种，其中保护剂与铜盐的摩尔比为1∶5-5∶1;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的溶剂可以是乙醇，乙二醇，异丙醇，丙三醇或一缩二乙二醇等多醇类溶剂中的一种或几种;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述二氧化钛可以是金红石型，也可以是锐钛矿型，或者是两种任意配比的组合物，其粒径大小为5-100nm，且二氧化钛与铜盐的质量比为1∶10-10∶1;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述活性炭为经过强酸或者强碱预处理的粉末状或者是粒状活性炭，其中活性炭与铜盐的质量比为1∶10-10∶1;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的还原剂为硼氢化物，水合肼，次亚磷酸钠，抗坏血酸，葡萄糖中的一种或者几种;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的还原剂与铜盐的摩尔比为1∶2-8∶1;
所述的一种新型印染废水处理剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的滤液可通过减压蒸馏等方式回收，可重复利用;
一种新型印染废水处理剂，其特征在于：利用本发明对印染废水处理不仅可以有提高对COD，BOD值及色度的去除率，而且具备杀菌除臭的功能，且效率极高。
有益效果：
1、本发明采用活性炭为载体，既可以实现良好的吸附性，又可以利用载体上的纳米氧化亚铜和二氧化钛的光催化作用和杀菌作用实现分解染料和除臭的目的。不仅效果优异，而且效率极高;
2、本发明为高效光催化剂，同时利用了太阳光中的紫外波段和可见光波段，效率很高;
3、本发明为一种高效可重复利用的催化剂，完全避免了二次污染;
4、本发明制备方法简单，工艺可操作性强，溶剂环保，且可回收重复利用，符合“节能绿色环保”的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1：将硫酸铜25g，保护剂聚乙烯吡咯烷酮12g加入溶剂1000ml乙二醇中，搅拌加热至70℃，直至溶解;待溶液体系澄清透明之后依次加入纳米二氧化钛5g，活性炭颗粒20g，之后超声搅拌约40分钟;将还原剂硼氢化钠0.1g加入反应体系中，持续搅拌反应20分钟左右;将溶液过滤取出活性炭层干燥，滤液回收备用;
实施例2：将硫酸铜25g，保护剂聚乙烯吡咯烷酮20g加入溶剂1000ml乙二醇中，搅拌加热至70℃，直至溶解;待溶液体系澄清透明之后依次加入纳米二氧化钛20g，活性炭颗粒20g，之后超声搅拌约40分钟;将还原剂硼氢化钠0.2g加入反应体系中，持续搅拌反应20分钟左右;将溶液过滤取出活性炭层干燥，滤液回收备用;
实施例3：将醋酸铜20g，保护剂聚乙烯吡咯烷酮15g加入溶剂1000ml乙二醇中，搅拌加热至60℃，直至溶解;待溶液体系澄清透明之后依次加入纳米二氧化钛8g，活性炭颗粒30g，之后超声搅拌约50分钟;将还原剂硼氢化钠0.1g加入反应体系中，持续搅拌反应20分钟左右;将溶液过滤取出活性炭层干燥，滤液备用;
实施例4：将醋酸铜20g，保护剂聚乙烯吡咯烷酮15g加入溶剂1000ml乙醇中，搅拌加热至40℃，直至溶解;待溶液体系澄清透明之后依次加入纳米二氧化钛10g，活性炭颗粒40g，之后超声搅拌约50分钟;将还原剂硼氢化钠0.05g加入反应体系中，持续搅拌反应40分钟左右;将溶液过滤取出活性炭层干燥，滤液备用。
