002g、0. 005g、0. 010g、0. 015g、0. 020g、0. 030g、0. 050g、0.100g和0? 200g的改性 猜杆，然后加入25mL浓度为20mg/L的磷溶液。放入摇床中，在20°C温度（室温）下，以 150r/min的速率振荡2h。离心分离，取上清液用分光光度计测定吸光度，进而计算废水中 P-PO43去除率和吸附量（见表15)。
[0089] 表15改性秸杆投加量对P-PO43去除的影响
[0090]
[0091] ②废水pH对P-PO43去除效果的影响。取若干个50mL三角瓶并编号，加入0. 020g 改性秸杆，然后分别加入已经调节废水pH依次为3. 00、5. 00、7. 00、9. 00、11. 00的20mg/L 的P-PO43溶液25mL。放入摇床中，在20°C温度下，以150r/min的速率振荡2h。离心分离， 取上清液用分光光度计测定吸光度，进而计算废水中磷的去除率和吸附量（见表16)。
[0092] 表16废水pH对P-PO43去除的影响
[0093]
[0094] ③废水处理的反应时间对P-PO43去除效果的影响。取若干个50mL三角瓶并编号， 加入0. 020g改性秸杆，然后分别加入25mL浓度为20mg/L的磷溶液。放入摇床中，在20°C 温度下，以 150r/min的速率依次振荡 2min、5min、10min、20min、30min、lh、l. 5h、2h、3h、4h、 8h、12h、24h、36h和48h。离心分离，取上清液用分光光度计测定吸光度，进而计算废水中 P-PO43去除率和吸附量（见表17)，并采用拟一级动力学模型[式（1)]和拟二级动力学模 型[式（2)]对试验结果进行拟合（见表18)。
[0095] 表17反应时间对P-PO43去除的影响
[0099] ④改性秸杆对P-PO43的吸附等温试验。取若干个50mL三角瓶并编号，加入0. 020g 改性猜杆，然后分别加入25mL浓度依次为lmg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、 50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、1000mg/L的P-PO43 溶液。放入摇床中，在 20°C温度下，以150r/min的速率振荡30h。离心分离，取上清液用分光光度计测定吸光度， 进而计算废水中P-PO43去除率和吸附量（见表19)，并利用Langmuir等温模型[式（3)] 和Freundlich等温模型[式（4)]对试验结果进行拟合（见表20)。
[0100] 表19不同废水浓度条件下P-PO43处理效果
[0104] (3)不同处理剂对刚果红染料废水和P-PO43废水的处理效果对比
[0105] ①取28个50mL具塞三角瓶并依次编号为l-n、2-n、3-n、4-n(n= 1，2, 3, 4, 5, 6, 7)。依次分别称取0? 005g、0. 010g、0. 020g、0. 030g、0. 050g、0. 080g、0.100g 改性烟草秸杆到1-n号三角瓶中；分别称取〇? 005g、0. 010g、0. 020g、0. 030g、0. 050g、 0? 080g、0.100g烟草秸杆到2-n号三角瓶中，分别称取0? 005g、0. 010g、0. 020g、0. 030g、 0? 050g、0. 080g、0.100g预处理烟草秸杆到3-n号三角瓶中，分别称取0? 005g、0. 010g、 0? 020g、0. 030g、0. 050g、0. 080g、0.100g活性炭到4-n号三角瓶中。然后向所有三角瓶中都 分别加入25ml浓度为100mg/L的刚果红染料废水（废水pH=6. 48)，置于摇床，控制温度 为20°C，震动速度为150r/min，震荡处理5h，将处理后的刚果红染料废水离心分离，上清液 用分光光度计测定吸光度，进而计算各处理剂对刚果红染料的去除率（见表21)。
[0106] 表21不同处理剂对刚果红染料废水处理效果比较
[0107]
[0108] ②取28个50mL具塞三角瓶并依次编号为a-n、b-n、c-n、d-n(n= 1，2, 3, 4, 5, 6, 7)。依次分别称取 0? 005g、0. 010g、0. 020g、0. 030g、0. 050g、0. 080g、0.100g 改性烟草秸杆到a-n号三角瓶中；分别称取〇? 005g、0. 010g、0. 020g、0. 030g、0. 050g、 0? 080g、0.100g烟草秸杆到b-n号三角瓶中，分别称取 0? 005g、0. 010g、0. 020g、0. 030g、 0? 050g、0. 080g、0.100g预处理秸杆到c-n号三角瓶中，分别称取0? 005g、0. 010g、0. 020g、 0? 030g、0. 050g、0. 080g、0.100g活性炭（洗除磷后的）到d-n号三角瓶中。然后向所有三 角瓶中都分别加入25ml浓度为20mg/L的P-PO43废水（废水pH= 5. 01)，置于摇床，控制 温度为20°C，震动速度为150r/min，震荡处理30h，将处理后的含P-PO43废水离心分离，上 清液用分光光度计测定吸光度，进而计算各处理剂对P-PO43的去除率（见表22)。
[0109] 表22不同处理剂对P-PO43废水处理效果比较
[0110]
[0111] 由表21和表22可知，通过对烟草秸杆进行改性后用于对不同阴离子废水（刚果 红染料废水和P-PO43废水）的净化处理效果均明显优于其制备原料烟草秸杆和预处理后 的烟草秸杆，以及常用的吸附剂活性炭。我国是农业大国，每年产生大量的农业秸杆，除了 小部分用于堆肥、饲料外，其余大部分都进行焚烧处理，不仅没有达到资源化利用，而且焚 烧产生的烟气会带来一系列环境、社会问题。通过本实验中所述对秸杆进行阳离子改性处 理，不仅可以很好地解决上述问题，而且对于阴离子污染物废水的处理有很好的效果，实现 了农业废物资源化利用与环境治理的双重目的。
[0112] 表23改性秸杆与烟草秸杆的元素组成及比表面积表征结果表
[0113]
【主权项】
1. 一种利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的方法，其特征在于：该方法采用 有机-无机阳离子单体接枝共聚进行秸杆纤维改性，首先用氢氧化钠溶液对烟草秸杆进行 预处理分离出秸杆纤维素，然后在N 2保护环境下，以硝酸铈铵为引发剂，将预处理后的烟草 秸杆与二甲基二烯丙基氯化铵和硫酸铝进行接枝共聚反应，制备新型秸杆改性材料，再利 用此改性材料分别对水体中有机阴离子污染物和无机阴离子污染物的去除，最终实现含阴 离子污染物废水的处理。2. 根据权利要求1所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的方法，其特征 在于：所述的采用有机-无机阳离子单体接枝共聚进行秸杆纤维改性，其采用的改性剂为 DADMC和硫酸铝，其中DADMC为质量百分含量60%的水溶液。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水 的方法，其特征在于：所述的预处理烟草秸杆与DADMC及Al 2 (SO4) 3分别以投加比为lg/4mL 和lg/2g进行混合反应。4. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的 方法，其特征在于：所述预处理烟草秸杆与硝酸铈铵的质量比为6:1。5. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的 方法，其特征在于：所述的氢氧化钠的质量百分含量为10%。6. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的 方法，其特征在于：所述的秸杆与DADMAC、硫酸铝在改性反应时间为1~5 h和改性温度为 20~100 °C的条件下进行改性反应。7. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的 方法，其特征在于：有机阴离子污染物废水为刚果红染料模拟废水，无机阴离子污染物废水 为磷酸二氢钾配制的P-PO 43模拟废水。8. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的 方法，其特征在于：利用改性烟草秸杆处理废水中污染物时废水取量为25mL。9. 根据权利要求1或权利要求2所述的利用改性烟草秸杆处理含阴离子污染物废水的 方法，其特征在于：利用改性烟草秸杆处理废水中污染物时震荡速度为150r/min，分别控 制改性烟草秸杆投加量为0.002~0.200 g、废水pH为3~11、反应时间为2min~48h，其 中，刚果红染料废水浓度为l〇〇mg/L，以P计，P-PO4 3模拟废水浓度为20mg/L。
【专利摘要】本发明属于水污染防治中的水处理技术领域，具体为一种利用改性烟草秸秆处理含阴离子污染物废水的方法。该方法采用有机-无机阳离子单体接枝共聚进行秸秆纤维改性，首先用氢氧化钠溶液对烟草秸秆进行预处理分离出秸秆纤维素，然后在N2保护环境下，以硝酸铈铵为引发剂，将预处理后的烟草秸秆与二甲基二烯丙基氯化铵和硫酸铝进行接枝共聚反应，制备新型秸秆改性材料，再利用此改性材料分别对水体中有机阴离子污染物和无机阴离子污染物的去除，最终实现含阴离子污染物废水的处理。本技术方案具有良好的吸附效果、阴离子污染物脱除能力强、使用方便、节约成本；不仅解决了农业秸秆的资源化利用，同时也可以实现对废水中阴离子污染物的脱除处理。
【IPC分类】C02F1/28, C02F1/58, B01J20/30, B01J20/24
【公开号】CN105056902
【申请号】CN201510479322
【发明人】伍钧, 周道晏, 杨刚, 张小洪, 彭宏, 余小玉, 张延宗, 李黎, 肖鸿, 漆辉
【申请人】四川农业大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月3日