一种有机废水吸附降解剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种有机废水吸附降解剂及其制备方法,该降解吸附剂由以下重量份的原料制备而成：壳聚糖/Cu2O悬浊液30?50份、玛雅蓝粉末15?35份，活性炭纤维1?10份、糠醛活性炭5?10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛3?6份。本发明产品吸附与降解同时进行，具有很强的吸附和降解能力；吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约有机废水的处理成本；吸附降解剂吸附降解能力强，出水清澈，水质稳定。
【专利说明】
一种有机废水吸附降解剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种有机废水吸附降解剂及其制备方法。【背景技术】
[0002]目前，随着工业的发展，环境污染已成为人类面临的亟待解决的难题，其中水污染问题更是引起全世界的关注。废水中的有机污染因其物结构复杂，性质稳定而难以被降解， 这些污染物危害大、治理难度高。酚类化合物应用广泛，在化工、杀虫杀菌剂和染料等行业中很常见，是一类常见的难降解环境污染物，在环境中具有累积效应，这增大了它的环境风险。清除水中的酚类有机污染物，已成为一项重要的工作。
[0003]工业上去除有机物的方法有多种。传统的物理处理方法并不是有效的污水处理方法，因它们仅仅将污染物从水体中转移到其他物质中，而不能对污染物进行降解，还会产生二次污染。生物处理法虽然能够破坏、降解污染物，但其降解周期长，难以降解结构复杂的污染物，并且污水处理池占地面积大，从而限制了其在工业上的应用。化学法因其能氧化、 降解水中有机污染物而受到广泛的关注，但常用的氧化剂(H202、KMn04、氯气等)因价格昂贵，不能循环使用等缺点而不能广泛使用。因此寻求价格低廉，可重复利用率高的处理药剂，是当前的研究热点之一。
[0004]光催化降解法是近几十年来逐渐发展起来的新型废水处理方法，为清除水中酚类有机污染物提供了良好的途径。有研究人员对水中多种有机污染物进行了系统的光催化降解研究，他们发现，光催化降解可以完全地破坏有机物结构，并将其全部转化为C02、H20和其它小分子物质。并且反应过程只需要太阳光和催化剂，成本低，具有设备操作简易、降解能力强、条件温和、没有二次污染等优点。故在酚类废水的处理方面具有较大的应用价值。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种有机废水吸附降解剂及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]—种有机废水吸附降解剂，由以下重量份的原料制备而成:壳聚糖/Cu20悬浊液 30-50份、玛雅蓝粉末15-35份，活性炭纤维1-10份、糠醛活性炭5-10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛3-6份。
[0008]其中，所述壳聚糖/Cu2〇悬池液通过以下步骤制备所得:
[0009]S1、将2.5g CuS〇4 ? 5H20加入400mL蒸馏水中，磁力搅拌5分钟直至溶解完全，再加入0.5g聚乙二醇，持续搅拌30min后，缓慢加入20mL浓度为6.0mol ? L—1的NaOH溶液，生成Cu (〇H)2，溶液颜色由浅蓝色逐渐变成深蓝色，搅拌30min至全部生成深蓝色Cu(0H)2沉淀； [〇〇1〇] S2、逐滴加入5mL 2mol ? L—1的水合肼(N2H4 ? H2〇)溶液，常温下搅拌5h，最后生成砖红色沉淀，用高速离心机离心，得Cu20沉淀，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次，在真空干燥箱中于60°C干燥3h，得砖红色氧化亚铜粉末；[〇〇11]S3、配制lOOmL 2%的醋酸溶液，然后在醋酸溶液中加入28壳聚糖粉末，搅拌241!，至溶液透明均匀，没有气泡，配制成2 %的壳聚糖醋酸溶液；[0〇12]S4、将步骤S2所得的Cu20纳米粒子按加入到上述壳聚糖溶液中，用超声波分散1 Omin，得分散均勾的悬池液。[0〇13]其中，所述步骤S4中Cu20和壳聚糖质量比为5:1，即Cu20粉末和壳聚糖溶液的投料比为〇? lg ? mL—工。
[0014]上述一种有机废水吸附降解剂的制备方法，包括如下步骤:
[0015]S1、称取玛雅蓝粉末15-35份，活性炭纤维1-10份、糠醛活性炭5-10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛3-6份置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，得颗粒；
[0016]S2、将所得的颗粒粉碎后与30-50份壳聚糖/Cu20悬浊液混合搅拌5-30min，得混合悬浊液；
[0017]S3、用10mL注射器吸取上述悬浊液并逐滴滴加到50mL，2.0mol ? L—1的NaOH溶液中， 生成砖红色凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60°C下真空干燥24h，得吸附降解剂。[〇〇18]其中，所述的双螺杆挤出机的挤出温度为150-210°C之间，螺杆转速为200-500转/ 分钟。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]产品吸附与降解同时进行，具有很强的吸附和降解能力；吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约有机废水的处理成本;吸附降解剂吸附降解能力强，出水清澈，水质稳定。【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]以下实施例中所使用的壳聚糖/Cu20悬浊液通过以下步骤制备所得:[〇〇23]S1、将2.5g CuS〇4 ? 5H20加入400mL蒸馏水中，磁力搅拌5分钟直至溶解完全，再加入0.5g聚乙二醇，持续搅拌30min后，缓慢加入20mL浓度为6.0mol ? L—1的NaOH溶液，生成Cu (〇H)2，溶液颜色由浅蓝色逐渐变成深蓝色，搅拌30min至全部生成深蓝色Cu(0H)2沉淀； [〇〇24] S2、逐滴加入5mL 2mol ? L—1的水合肼(N2H4 ? H20)溶液，常温下搅拌5h，最后生成砖红色沉淀，用高速离心机离心，得Cu20沉淀，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次，在真空干燥箱中于60°C干燥3h，得砖红色氧化亚铜粉末；[〇〇25]S3、配制100mL 2%的醋酸溶液，然后在醋酸溶液中加入28壳聚糖粉末，搅拌241!，至溶液透明均匀，没有气泡，配制成2 %的壳聚糖醋酸溶液；[〇〇26]S4、将步骤S2所得的Cu20纳米粒子按加入到上述壳聚糖溶液中，用超声波分散1 Omin，得分散均匀的悬浊液。其中，所述步骤S4中Cu20和壳聚糖质量比为5:1，即Cu20粉末和壳聚糖溶液的投料比为0.lg ? mL一、[〇〇27] 实施例1
[0028]S1、称取玛雅蓝粉末15份，活性炭纤维1份、糠醛活性炭5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛3份置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，得颗粒；[〇〇29]S2、将所得的颗粒粉碎后与30份壳聚糖/Cu20悬浊液混合搅拌5min，得混合悬浊液；
[0030]S3、用10mL注射器吸取上述悬浊液并逐滴滴加到50mL，2.0mol ? L—1的NaOH溶液中，生成砖红色凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60°C下真空干燥24h，得吸附降解剂，所述的双螺杆挤出机的挤出温度为150-2HTC之间，螺杆转速为 200-500转/分钟。[〇〇31] 实施例2[〇〇32]S1、称取玛雅蓝粉末35份，活性炭纤维10份、糠醛活性炭10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛6份置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，得颗粒；[〇〇33]S2、将所得的颗粒粉碎后与50份壳聚糖/Cu20悬浊液混合搅拌30min，得混合悬浊液；[〇〇34]S3、用10mL注射器吸取上述悬浊液并逐滴滴加到50mL，2.0mol ? L—1的NaOH溶液中，生成砖红色凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60°C下真空干燥24h，得吸附降解剂，所述的双螺杆挤出机的挤出温度为150-2HTC之间，螺杆转速为 200-500转/分钟。
[0035] 实施例3[〇〇36]S1、称取玛雅蓝粉末20份，活性炭纤维5.5份、糠醛活性炭7.5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛4.5份置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，得颗粒； [〇〇37]S2、将所得的颗粒粉碎后与40份壳聚糖/Cu20悬浊液混合搅拌5-30min，得混合悬浊液；[〇〇38]S3、用10mL注射器吸取上述悬浊液并逐滴滴加到50mL，2.0mol ? L—1的NaOH溶液中，生成砖红色凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60°C下真空干燥24h，得吸附降解剂，所述的双螺杆挤出机的挤出温度为150-2HTC之间，螺杆转速为 200-500转/分钟。
[0039]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种有机废水吸附降解剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成:壳聚糖/cU2〇 悬浊液30-50份、玛雅蓝粉末15-35份，活性炭纤维1-10份、糠醛活性炭5-10份、锐钛矿型硫 镧共掺杂纳米二氧化钛3-6份。2.如权利要求1所述的一种有机废水吸附降解剂，其特征在于，所述壳聚糖/Cu20悬浊液 通过以下步骤制备所得:51、将2.5g CuS〇4 ? 5H20加入400mL蒸馏水中，磁力搅拌5分钟直至溶解完全，再加入 0.5g聚乙二醇，持续搅拌30min后，缓慢加入20mL浓度为6.0mol ? L—1的NaOH溶液，生成Cu (〇H)2，溶液颜色由浅蓝色逐渐变成深蓝色，搅拌30min至全部生成深蓝色Cu(0H)2沉淀；52、逐滴加入5mL 2mol ? I/1的水合肼(N2H4 ? H20)溶液，常温下搅拌5h，最后生成砖红色 沉淀，用高速离心机离心，得Cu20沉淀，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次，在真空干燥箱中 于60 °C干燥3h，得砖红色氧化亚铜粉末；53、配制100mL 2 %的醋酸溶液，然后在醋酸溶液中加入2g壳聚糖粉末，搅拌24h，至溶 液透明均匀，没有气泡，配制成2 %的壳聚糖醋酸溶液；54、将步骤S2所得的Cu2〇纳米粒子按加入到上述壳聚糖溶液中，用超声波分散10min，得 分散均匀的悬浊液。3.如权利要求2所述的一种有机废水吸附降解剂，其特征在于，所述步骤S4中Cu20和壳 聚糖质量比为5:1。4.如权利要求1所述的一种有机废水吸附降解剂的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤:51、称取玛雅蓝粉末15-35份，活性炭纤维1-10份、糠醛活性炭5-10份、锐钛矿型硫镧共 掺杂纳米二氧化钛3-6份置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆 挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，得颗粒；52、将所得的颗粒粉碎后与30-50份壳聚糖/Cu20悬浊液混合搅拌5-30min，得混合悬浊 液；53、用10mL注射器吸取上述悬浊液并逐滴滴加到50mL，2.0mol ? L—1的NaOH溶液中，生成 砖红色凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60°C下真空干燥 24h，得吸附降解剂。5.如权利要求4所述的一种有机废水吸附降解剂的制备方法，其特征在于，所述的双螺 杆挤出机的挤出温度为150-210 °C之间，螺杆转速为200-500转/分钟。
【文档编号】C02F1/28GK106000339SQ201610404453
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】张钱丽, 陆赞, 王海军, 魏杰
【申请人】苏州科技学院