本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种处理硝基化合物废水的复合材料及其制备方法。
背景技术：
：近年来，随着染料制造业和印染工业的迅速发展，染料的品种和数量不断增加，我国的染料产量持续多年保持在世界之首，是一项国家重要的支柱产业，同时，我国每年都要向自然水体排放大量含染料的工业废水，我国每年约有1.6亿立方米的染料废水被排放进入水环境中。其中，硝基苯废水是一种典型的高盐、高毒、难生物降解的有机废水，它的化学性质比较稳定，苯环容易发生亲电取代，但不易发生氧化反应，因而在一般情况下，利用氧使芳环破裂而达到硝基甲苯化合物分子裂解难度大，所以硝基苯生产废水非常难处理。若这些未经过处理的废水直接排放到自然水体中则会造成严重的污染，而导致水生环境急剧恶化。因此，如何有效地处理硝基化合物废水，对于保护水体安全，人类健康都具有重要的意义。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种处理硝基化合物废水的复合材料，对COD的去除率很高，对于硝基苯和对硝基苯胺的去除率也很高，尤其是硝基苯几乎可以全部去除，对硝基化合物废水有很好的处理效果。技术方案：一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁2-5份、纳米铁1-2份、纳米二氧化钛0.5-1份、凹凸棒土2-5份、钛酸丁酯1-2份、玉米胚芽粉1-3份、大豆细粉1-2份、阿拉伯胶0.2-0.4份、硼氢化钠3-5份、硼酸1.5-2份、聚乙烯醇2-4份、无水乙醇20-40份、去离子水60-100份。进一步优选的，所述的一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁3-4份、纳米铁1.2-1.8份、纳米二氧化钛0.6-0.9份、凹凸棒土3-4份、钛酸丁酯1.2-1.7份、玉米胚芽粉1.5-2.5份、大豆细粉1.2-1.8份、阿拉伯胶0.25-0.35份、硼氢化钠3.5-4.5份、硼酸1.6-1.8份、聚乙烯醇2.5-3.5份、无水乙醇25-35份、去离子水60-90份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和30-60份去离子水混合，放入水浴锅中在90-100℃下搅拌20-40分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速80-100r/min下搅拌10-20分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛、凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡34-36小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中30-60分钟即得。进一步优选的，步骤（1）中温度为95℃，搅拌时间为25-35分钟。进一步优选的，步骤（2）中转速为85-95r/min，搅拌时间为15分钟。进一步优选的，步骤（4）中浸泡时间为34.5-35.5小时。进一步优选的，步骤（5）中浸泡时间为40-50分钟。有益效果：本发明的处理硝基化合物废水的复合材料对COD的去除率可达89.7%，对于硝基苯和对硝基苯胺的去除率也分别可达99.6%和95.7%，去除率很高，尤其是硝基苯几乎可以全部去除，对硝基化合物废水有很好的处理效果。具体实施方式实施例1一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁2份、纳米铁1份、纳米二氧化钛0.5份、凹凸棒土2份、钛酸丁酯1份、玉米胚芽粉1份、大豆细粉1份、阿拉伯胶0.2份、硼氢化钠3份、硼酸1.5份、聚乙烯醇2份、无水乙醇20份、去离子水60份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和30份去离子水混合，放入水浴锅中在90℃下搅拌20分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速80r/min下搅拌10分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛、凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡34小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中30分钟即得。实施例2一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁3份、纳米铁1.2份、纳米二氧化钛0.6份、凹凸棒土3份、钛酸丁酯1.2份、玉米胚芽粉1.5份、大豆细粉1.2份、阿拉伯胶0.25份、硼氢化钠3.5份、硼酸1.6份、聚乙烯醇2.5份、无水乙醇25份、去离子水60份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和40份去离子水混合，放入水浴锅中在92℃下搅拌25分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速85r/min下搅拌15分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛、凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡34.5小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中40分钟即得。实施例3一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁3.5份、纳米铁1.5份、纳米二氧化钛0.75份、凹凸棒土3.5份、钛酸丁酯1.5份、玉米胚芽粉2份、大豆细粉1.5份、阿拉伯胶0.3份、硼氢化钠4份、硼酸1.75份、聚乙烯醇3份、无水乙醇30份、去离子水80份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和45份去离子水混合，放入水浴锅中在95℃下搅拌30分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速90r/min下搅拌15分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛、凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡35小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中45分钟即得。实施例4一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁4份、纳米铁1.8份、纳米二氧化钛0.9份、凹凸棒土4份、钛酸丁酯1.7份、玉米胚芽粉2.5份、大豆细粉1.8份、阿拉伯胶0.35份、硼氢化钠4.5份、硼酸1.8份、聚乙烯醇3.5份、无水乙醇35份、去离子水90份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和50份去离子水混合，放入水浴锅中在98℃下搅拌35分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速95r/min下搅拌15分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛、凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡35.5小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中50分钟即得。实施例5一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁5份、纳米铁2份、纳米二氧化钛1份、凹凸棒土5份、钛酸丁酯2份、玉米胚芽粉3份、大豆细粉2份、阿拉伯胶0.4份、硼氢化钠5份、硼酸2份、聚乙烯醇4份、无水乙醇40份、去离子水100份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和60份去离子水混合，放入水浴锅中在100℃下搅拌40分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速100r/min下搅拌20分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛、凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡36小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中60分钟即得。对比例1本实施例与实施例1的区别在于不含有纳米铁和纳米二氧化钛。具体地说是：一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁2份、凹凸棒土2份、钛酸丁酯1份、玉米胚芽粉1份、大豆细粉1份、阿拉伯胶0.2份、硼氢化钠3份、硼酸1.5份、聚乙烯醇2份、无水乙醇20份、去离子水60份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和30份去离子水混合，放入水浴锅中在90℃下搅拌20分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速80r/min下搅拌10分钟；（3）加入凹凸棒土、玉米胚芽粉和大豆细粉，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡34小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中30分钟即得。对比例2本实施例与实施例1的区别在于不含有玉米胚芽粉和大豆细粉。具体地说是：一种处理硝基化合物废水的复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁2份、纳米铁1份、纳米二氧化钛0.5份、凹凸棒土2份、钛酸丁酯1份、阿拉伯胶0.2份、硼氢化钠3份、硼酸1.5份、聚乙烯醇2份、无水乙醇20份、去离子水60份。上述处理硝基化合物废水的复合材料的制备方法为：（1）将阿拉伯胶、聚乙烯醇和30份去离子水混合，放入水浴锅中在90℃下搅拌20分钟；（2）冷却，加入氯化亚铁和钛酸丁酯，在转速80r/min下搅拌10分钟；（3）加入纳米铁、纳米二氧化钛和凹凸棒土，搅拌混匀制成小球；（4）将小球进行干燥后浸入硼酸和剩余去离子水的溶液中，浸泡34小时；（5）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中30分钟即得。将本发明复合材料投入待处理废水中，投加量为3mg/L，加热至50-70℃搅拌40min后测定其部分性能指标，见下表1，其对COD的去除率可达89.7%，对于硝基苯和对硝基苯胺的去除率也分别可达99.6%和95.7%，去除率很高，尤其是硝基苯几乎可以全部去除，对硝基化合物废水有很好的处理效果，对比例1中不含有纳米铁和纳米二氧化钛后，COD去除率和对硝基苯胺的去除率都有明显下降，说明纳米铁和纳米二氧化钛对于这两者有很好的吸附作用，对比例2中不含有玉米胚芽粉和大豆细粉，硝基苯的去除率和对硝基苯胺的去除率都有明显的下降，说明这两者对硝基苯和对硝基苯胺都有较好的吸附效果。表1本复合材料的部分性能指标产品名称COD去除率（%）硝基苯去除率（%）对硝基苯胺去除率（%）实施例188.199.194.9实施例288.699.295.2实施例389.299.495.4实施例489.799.695.7实施例589.499.595.5对比例182.697.289.1对比例286.892.191.8注：原硝基化合物废水中COD浓度、硝基苯浓度和对硝基苯胺浓度分别为1101.43mg/L、46.21mg/L和2.13mg/L。当前第1页1 2 3