申请日2019.07.29
公开(公告)日2019.10.11
IPC分类号C02F9/12; B01J20/20; B01J20/30; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，首先采用磁化后的生物炭对染料废水中的染料污染物进行吸附处理，然后采用磁铁对完成吸附处理后的染料溶液进行磁化分离处理。本发明通过给生物炭进行表面赋磁，可实现吸附材料的快速分离和回收，赋磁完成后，磁性棉花秸秆生物炭对印染废水中的染料(亚甲基蓝)具有很好的吸附去除效果，同时该磁性材料具有良好的稳定性，通过外加磁场可完成水处理吸附剂的有效分离，简化了处理过程，防止了二次污染。
权利要求书
1.一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，其特征在于：首先采用磁化后的生物炭对染料废水中的染料污染物进行吸附处理，然后采用磁铁对完成吸附处理后的染料溶液进行磁化分离处理。
2.如权利要求1所述的一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，其特征在于：所述磁化后的生物炭通过以下步骤制备所得：
S1、原生物炭的制备：将棉花秸秆浸泡水洗，除去表面杂物，烘干后粉碎，将碎屑过40目筛，装入坩埚内，放在马弗炉内进行500℃热解6 h后取出，冷却至室温，取出炭化物并磨成粉末状，过80目筛;然后用盐酸反复酸洗去除灰分，再用去离子水反复冲洗直至炭化物为中性，放置于80 ℃的烘箱中进行烘干，12 h后取出，冷却至室温，得CSBC;
S2、磁化改性生物炭的制备：
称取5.18 g FeSO4·7H2O和4.16 g FeCl3·6H2O溶于50 mL超纯水中，搅拌均匀后，加入5 g所制备的CSBC，混匀后，用氢氧化钠溶液调节pH值至10分，将固体物在75℃的电热干燥箱中干燥6h，使用无水乙醇进行洗涤，静置，固液分离，然后采用0.2mol/L的柠檬酸洗涤2次后过滤分离，将固体置于烘箱内60 ℃进行烘干处理12h，使得生物炭表面和孔隙附着一层磁性物质，即得。
3.如权利要求1所述的一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，其特征在于：所述磁化后的生物炭对染料废水中的染料污染物吸附的时间为2 h。
4.如权利要求1所述的一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，其特征在于：所述磁化后的生物炭在碱性条件下进行染料废水中的染料污染物的吸附处理。
5.如权利要求1所述的一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，其特征在于：可以通过盐酸酸洗以实现磁化后的生物炭的重复利用。
6.如权利要求1所述的一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，其特征在于：所述磁铁用于吸附磁化后的生物炭，从而实现固液分离。
说明书
一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法。
背景技术
随着社会的进步，人们的生活更加丰富多彩，染料工业也得到了发展，但是，发展背后也出现了很多棘手的问题，例如染料废水的增加。它主要来源于染料及染料中间体生产行业，由各种产品和中间结晶的母液、生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水组成，具有成分复杂、色泽深、毒性大、酸碱性强、含盐量高、处理难度大等特点。不仅会对生物的生命活动造成影响，还会严重影响人类的身体健康和正常生活，更会对环境造成不可弥补的损失。
目前，已经运用于实际的处理染料废水的方法主要有物理法、化学法和生物法三种。其中物理法中的吸附法被广泛应用。吸附法是指用吸附剂将水体污染物聚集，使其凝缩在表面以达到分离的目的。吸附剂一般使用活性炭、树脂和生物炭等。研究发现，生物炭价格便宜，来源广，易获得，吸附效果好，还可进行回收利用，具有良好的应用前景。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种吸附协同磁化分离技术处理染料废水的方法，首先采用磁化后的生物炭对染料废水中的染料污染物进行吸附处理，然后采用磁铁对完成吸附处理后的染料溶液进行磁化分离处理。
进一步地，所述磁化后的生物炭通过以下步骤制备所得：
S1、原生物炭的制备：将棉花秸秆浸泡水洗，除去表面杂物，烘干后粉碎，将碎屑过40目筛，装入坩埚内，放在马弗炉内进行500℃热解6 h后取出，冷却至室温，取出炭化物并磨成粉末状，过80目筛;然后用盐酸反复酸洗去除灰分，再用去离子水反复冲洗直至炭化物为中性，放置于80 ℃的烘箱中进行烘干，12 h后取出，冷却至室温，得CSBC;
S2、磁化改性生物炭的制备：
称取5.18 g FeSO4·7H2O和4.16 g FeCl3·6H2O溶于50 mL超纯水中，搅拌均匀后，加入5 g所制备的CSBC，混匀后，用氢氧化钠溶液调节pH值至10进一步地，所述磁化后的生物炭在碱性条件下进行染料废水中的染料污染物的吸附处理。
进一步地，可以通过盐酸酸洗以实现磁化后的生物炭的重复利用。
进一步地，所述磁铁用于吸附磁化后的生物炭，从而实现固液分离。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过热解方式将废弃的棉花秸秆制备成环境友好的吸附材料(生物炭)可有效解决废弃物焚烧或丢弃所引起的环境污染问题，其次可增加棉花的附加值。
(2)通过本发明的方法通过给生物炭的表面赋磁可实现吸附材料的快速分离和回收，赋磁完成后，磁性棉花秸秆生物炭对印染废水中的染料(亚甲基蓝)具有很好的吸附去除效果，同时该磁性材料具有良好的稳定性，通过外加磁场可完成水处理吸附剂的有效分离，简化了处理过程，防止了二次污染。
(3)本发明通过共沉淀方法制备磁性生物炭的过程中，分别采用无水乙醇和柠檬酸对材料进行清洗和改性，使得该材料的稳定性和循环利用性能进一步加强。
