申请日2017.06.12
公开(公告)日2017.11.28
IPC分类号B01J20/24; B01J20/28; B01J20/30; C02F1/28; C02F101/30
摘要
本发明提供了一种利用改性玉米芯处理废水的方法，所述方法包括：将干燥的玉米芯粉碎，过0.5‑0.8mm筛，取筛下的玉米芯备用;将所述筛下的玉米芯置于乙醛及硫酸混合溶液中，构成反应体系;所述硫酸的浓度为2‑3mol/L，将所述反应体系置于40～60℃下并搅拌2‑3h，取出玉米芯;将所述玉米芯置于60‑70℃下干燥24‑36h，冷却，清洗至中性;再将玉米芯置于80‑90℃下干燥1‑3h，以及120‑130℃干燥2‑4h，得到改性玉米芯;将改性玉米芯加入废水中，构成吸附体系，将吸附体系置于30‑50℃下吸附30‑90min，以去除污染物。本发明以农业废弃物玉米芯为吸附剂，成本低，且生物降解性能好，用改性后的玉米芯能有效吸附废水中的污染物。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：所述方法包括：
将干燥的玉米芯粉碎，过0.5-0.8mm筛，取筛下的玉米芯备用;
将所述筛下的玉米芯置于乙醛及硫酸混合溶液中，构成反应体系;所述硫酸的浓度为2-3mol/L，将所述反应体系置于40～60℃下并搅拌2-3h，取出玉米芯;
将所述玉米芯置于60-70℃下干燥24-36h，冷却，清洗至中性;再将玉米芯置于80-90℃下干燥1-3h，以及120-130℃干燥2-4h，得到改性玉米芯;
将改性玉米芯加入废水中，构成吸附体系，将吸附体系置于30-50℃下吸附30-90min，以去除污染物。
2.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：所述乙醛及硫酸的体积比为1：6-1：8。
3.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：所述污染物选自亚甲基蓝或苯酚。
4.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：在所述废水中，加入改性玉米芯的量为0.7-1.0g/100mL。
5.根据权利要求1或3所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：在所述废水中，所述污染物的浓度为5-30mg/L。
6.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：还包括：将所述废水pH调节至5～9。
7.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：在所述废水中，所述污染物为亚甲基蓝，加入0.7g/100mL的改性玉米芯，将所述废水pH调至5，并将吸附体系置于温度为50℃下吸附60min，除去污染物。
8.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：还包括：所述污染物为苯酚时，在所述吸附体系中加入HAC—NaAC缓冲溶液。
9.根据权利要求8所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：所述HAC—NaAC缓冲溶液与废水的体积比为0.5-0.7:1。
10.根据权利要求1所述的利用改性玉米芯处理废水的方法，其特征在于：在所述废水中，所述污染物为苯酚，所述苯酚在废水中的浓度为20mg/l，加入1.0g/100mL的改性玉米芯，将所述染料废水pH调至5，并将吸附体系置于温度为50℃下吸附90min，除去污染物。
说明书
一种利用改性玉米芯处理废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种利用改性玉米芯处理废水的方法。
背景技术
合成染料具有成本低、性质稳定、品种多等优点，因而被广泛用于造纸、橡胶、化妆品、塑料、食品工业和制药行业中。大多数染料分子具有复杂的芳环结构而难于生物降解。随着各种染料的广泛使用和染料废水的大量排放，染料废水造成的环境污染问题日趋严重。一方面，染料分子使得受纳水体着色，减少水体的透光量，进而影响水生植物和藻类等生物的光合作用;另一方面，一些染料及其降解产物还具有强烈的致癌、致畸、致突变的效应，对于人体健康具有严重的潜在威胁。工业含酚废水主要来源于焦化、煤气、炼油及以苯酚为原料的化工、制药等行业，是较常见的有害工业废水之一。其来源广、危害大、治理难度大，成为我国水污染控制中列为重点解决的有害废水。
目前，国内外对于废水(水质复杂、难生物降解、有机废水)的处理方法主要有物理化学法、生物法、化学法以及一些优化组合工艺等。其中，吸附法比较适合于低浓度染料废水的深度处理，其主要优点是投资小，占地面积小，方法简便易行，还能够去除废水中难生物降解的污染物。研究开发易得、低廉、高效的染料吸附剂引起了人们的广泛关注。而现有吸附剂在生物降解性能等方面效果较差，且适用的废水pH值范围小。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种利用改性玉米芯处理废水的方法，以农业废弃物玉米芯为吸附剂，成本低，且生物降解性能好，用改性后的玉米芯能有效吸附废水中的污染物。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用改性玉米芯处理废水的方法，所述方法包括：
将干燥的玉米芯粉碎，过0.5-0.8mm筛，取筛下的玉米芯备用;
将所述筛下的玉米芯置于乙醛及硫酸混合溶液中，构成反应体系;所述硫酸的浓度为2-3mol/L，将所述反应体系置于40～60℃下并搅拌2-3h，取出玉米芯;
将所述玉米芯置于60-70℃下干燥24-36h，冷却，清洗至中性;再将玉米芯置于80-90℃下干燥1-3h，以及120-130℃干燥2-4h，得到改性玉米芯;
将改性玉米芯加入废水中，构成吸附体系，将吸附体系置于30-50℃下吸附30-90min，以去除污染物。
作为进一步的优选，所述乙醛及硫酸的体积比为1：6-1：8。
作为进一步的优选，所述污染物包括亚甲基蓝或苯酚。
作为进一步的优选，在所述废水中，加入改性玉米芯的量为0.7-1.0g/100mL。
作为进一步的优选，在所述废水中，所述污染物的浓度为5-30mg/L。
作为进一步的优选，还包括：将所述废水pH调节至5～9。
作为进一步的优选，在所述废水中，所述污染物为亚甲基蓝，加入0.7g/100mL的改性玉米芯，将所述废水pH调至5，并将吸附体系置于温度为50℃下吸附60min，除去污染物。
作为进一步的优选，还包括：所述污染物为苯酚时，在所述吸附体系中加入HAC—NaAC缓冲溶液。
作为进一步的优选，所述HAC—NaAC缓冲溶液与废水的体积比为0.5-0.7:1。
作为进一步的优选，在所述废水中，所述污染物为苯酚，所述苯酚在废水中的浓度为20mg/l，加入1.0g/100mL的改性玉米芯，将所述染料废水pH调至5，并将吸附体系置于温度为50℃下吸附90min，除去污染物。
本发明的有益效果是：本发明中将玉米芯用硫酸-乙醛进行改性，硫酸使得玉米芯中的纤维素类物质分解，在玉米芯的表面上形成了许多孔结构，使得玉米芯表面的孔径变小，增加了其比表面积，更有利于吸附其对亚甲基蓝等污染物的吸附。玉米芯作为玉米生产过程中的副产品，其来源广泛、产量巨大。玉米芯的主要成分为纤维素、木质素、多缩聚糖和少量的灰分等，在废水处理时较稳定，受pH值影响较小，且生物降解性能好，是一种性价比较高的吸附剂。
