本发明涉及废水处理,具体为一种废水处理剂的制备方法及废水处理方法。
背景技术:
1、印染废水是指以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品、丝绸为主的印染、毛织染整及丝绸厂等排出的废水。纤维种类和加工工艺不同,印染废水的水量和水质也不同。其中,印染厂废水水量较大,每印染加工1顿纺织品耗水100~200顿,其中大部分成为废水排出。印染废水中含有染料、重金属、浆料、助剂、纤维杂质等污染物,具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。基于以上问题,有必要提出一种废水处理剂的制备,利用该方法制备的废水处理剂可以很好的分解印染废水中的染料,吸附印染废水中的重金属离子,实现对印染废水的高效无害化处理,对保护环境、节约水资源、可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种废水处理剂的制备方法及废水处理方法,以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
3、一种废水处理剂的制备方法,所述废水处理剂的制备方法是将魔芋葡甘聚糖配制成乳液,以环氧氯丙烷为交联剂,乳化交联法制得魔芋葡甘聚糖微球;在魔芋葡甘聚糖微球上负载一层氧化镁、氧化锌,再负载一层二氧化钛,高温碳化去除魔芋葡甘聚糖微球后破碎、球磨制得催化剂微米片;将吡咯、3-氯吡咯聚合沉积在催化剂微米片上制得聚吡咯催化剂微米片;将聚吡咯催化剂微米片与亚氨基二琥珀酸反应制得废水处理剂。
4、作为优化,所述废水处理剂的制备方法包括以下制备步骤:
5、(1)将魔芋葡甘聚糖、质量分数为3~5%的醋酸水溶液按质量比为1:(26~30)混合均匀,配制成分散相;在10~30℃,300~500r/min搅拌条件下,将连续相质量0.6~0.8倍的分散相在30min内匀速滴加到连续相中,再加入分散相质量0.6~0.8倍的环氧氯丙烷,升温至70~80℃,继续搅拌反应4~5h,离心分离,用无水乙醇洗涤3~5次,在真空条件下,50~60℃干燥7~8h,制得魔芋葡甘聚糖微球;
6、(2)将魔芋葡甘聚糖微球、mg2+/zn2+溶胶、去离子水按质量比为1:(3~4):(50~60)混合均匀,在55~65℃,300~500r/min搅拌10~12h,离心分离,置于马弗炉中,在真空条件下,350~360℃煅烧5~6h,制得mgo-zno催化微球;将mgo-zno催化微球、钛酸四丁酯溶胶按质量比为1:(40~50)混合均匀,在10~30℃,300~500r/min搅拌4~5h,离心分离,置于马弗炉中,在真空条件下,490~510℃煅烧2~3h,浸没在质量分数为50~60%的乙醇水溶液中,超声震荡1~2h,离心分离,在真空条件下,70~80℃干燥6~8h,制得中空催化微球;将中空催化微球置于破壁机中破碎,再置于球磨机中球磨10~12h,过网筛,制得催化剂微米片;
7、(3)将催化剂微米片、无水三氯化铁、四氢呋喃按质量比为1:(0.04~0.06):(4~6)混合均匀,超声分散1~2h,配制成混合溶液;在氮气氛围下,在0~2℃,300~500r/min搅拌条件下,将混合溶液质量1~1.2倍的吡咯溶液在25min内匀速滴加到混合溶液中,继续搅拌反应20~24h,在10~30℃静置3~5h,过滤,用无水乙醇和去离子水各洗涤3~5次,在真空条件下,60~70℃干燥8~10h,制得聚吡咯催化剂微米片;将聚吡咯催化剂微米片、亚氨基二琥珀酸、三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1:(2~3):(0.03~0.05):(8~10)混合均匀,在50~60℃,300~500r/min搅拌反应3~4h,过滤,用去离子水洗涤3~5次,在真空条件下,50~60℃干燥8~10h,制得废水处理剂。
8、作为优化,步骤(1)所述魔芋葡甘聚糖的型号为kj-30。
9、作为优化,步骤(1)所述连续相是将司盘80、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、石油醚按质量比为1:1:(40~50)混合均匀,配制而成。
10、作为优化,步骤(2)所述mg2+/zn2+溶胶是将醋酸锌、氯化镁、单乙醇胺、乙二醇甲醚按质量比为1:(4~5):(1.4~1.6):(38~42)混合均匀,在55~65℃,300~500r/min搅拌2~3h,静置陈化40~48h,制得mg2+/zn2+溶胶。
11、作为优化,步骤(2)所述钛酸四丁酯溶胶是将钛酸四丁酯、三乙醇胺、去离子水、无水乙醇按质量比为1:(0.4~0.6):(0.1~0.2):(4~6)混合均匀,在75~85℃,300~500r/min搅拌2~3h,静置陈化40~48h,制得钛酸四丁酯溶胶。
12、作为优化,步骤(2)所述网筛的目数为1800~2000目。
13、作为优化,步骤(3)所述吡咯溶液是将吡咯、3-氯吡咯、四氢呋喃按质量比为1:(0.2~0.3):(4~6)混合均匀,配制成吡咯溶液。
14、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
15、本发明在制备废水处理剂时,将魔芋葡甘聚糖配制成乳液,以环氧氯丙烷为交联剂,乳化交联法制得魔芋葡甘聚糖微球;在魔芋葡甘聚糖微球上负载一层氧化镁、氧化锌,再负载一层二氧化钛,高温碳化去除魔芋葡甘聚糖微球后破碎、球磨制得催化剂微米片;将吡咯、3-氯吡咯聚合沉积在催化剂微米片上制得聚吡咯催化剂微米片;将聚吡咯催化剂微米片与亚氨基二琥珀酸反应制得废水处理剂。
16、首先,将魔芋葡甘聚糖配制成乳液,以环氧氯丙烷为交联剂,乳化交联法制得魔芋葡甘聚糖微球;在魔芋葡甘聚糖微球上负载一层氧化镁、氧化锌,再负载一层二氧化钛,高温碳化、清洗除去模版魔芋葡甘聚糖微球,制得中空催化微球;中空催化微球的内表面为非光敏型催化剂氧化镁、氧化锌,中空催化微球的外表面为光敏型催化剂二氧化钛;将中空催化微球破碎、球磨、过筛制得催化剂微米片;催化剂微米片的其中一面是非光敏型催化剂氧化镁、氧化锌,另一面是光敏型催化剂二氧化钛,氧化镁、氧化锌可以在没有光照的条件下催化降解印染废水中的染料,二氧化钛可以在紫外光的催化下催化降解印染废水中的染料,赋予废水处理剂优良的催化降解染料的性能。
17、其次,将吡咯、3-氯吡咯氧化聚合,沉积在催化剂微米片上制得聚吡咯催化剂微米片,并在聚吡咯催化剂微米片上引入氯原子;目前大部分无机半导体材料只能吸收部分紫外光,无法充分利用可见光,聚吡咯是一种导电聚合,具有大量π共轭结构,在紫外光到可见光范围内都表现出很强的吸收,可以扩大光谱吸收范围,使废水处理剂的光催化响应范围从紫外光区扩展到紫外-可见光区,提升了废水处理剂对太阳光的利用效率,进一步提升废水处理剂对印染废水中染料的催化降解性能;将聚吡咯催化剂微米片上的氯原子与亚氨基二琥珀酸上的仲胺反应制得废水处理剂,将亚氨基二琥珀酸接枝到聚吡咯催化剂微米片表面,在聚吡咯催化剂微米片表面引入大量羧酸基团,羧酸基团可以螯合印染废水中的重金属离子,赋予废水处理剂优良的吸附重金属离子性能,吡咯环上的氮原子可以提供孤对电子,与金属离子形成络合物,进一步提升废水处理剂吸附重金属离子的性能。
1.一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,所述废水处理剂的制备方法是将二氧化钛负载到mgo-zno催化微球上,再经过高温碳化去除魔芋葡甘聚糖微球后破碎、球磨、过筛制得催化剂微米片;将吡咯、3-氯吡咯聚合沉积在催化剂微米片上制得聚吡咯催化剂微米片;将聚吡咯催化剂微米片与亚氨基二琥珀酸反应制得废水处理剂;
2.根据权利要求1所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,所述废水处理剂的制备方法包括以下制备步骤:
3.根据权利要求2所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述魔芋葡甘聚糖的型号为kj-30。
4.根据权利要求2所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述连续相是将司盘80、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、石油醚按质量比为1:1:(40~50)混合均匀,配制而成。
5.根据权利要求2所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述mg2+/zn2+溶胶是将醋酸锌、氯化镁、单乙醇胺、乙二醇甲醚按质量比为1:(4~5):(1.4~1.6):(38~42)混合均匀,在55~65℃,300~500r/min搅拌2~3h,静置陈化40~48h,制得mg2+/zn2+溶胶。
6.根据权利要求2所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述钛酸四丁酯溶胶是将钛酸四丁酯、三乙醇胺、去离子水、无水乙醇按质量比为1:(0.4~0.6):(0.1~0.2):(4~6)混合均匀,在75~85℃,300~500r/min搅拌2~3h,静置陈化40~48h,制得钛酸四丁酯溶胶。
7.根据权利要求2所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述网筛的目数为1800~2000目。
8.根据权利要求2所述的一种废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述吡咯溶液是将吡咯、3-氯吡咯、四氢呋喃按质量比为1:(0.2~0.3):(4~6)混合均匀,配制成吡咯溶液。
9.一种废水处理方法,其特征在于,所述废水处理方法是使用如权利要求1~8任一项所述的一种废水处理剂的制备方法制备得到的废水处理剂对废水进行处理。
