一种改性透闪石吸附剂及pta工业废水处理方法
【专利摘要】本发明涉及到一种改性透闪石吸附剂及PTA废水处理方法，吸附剂的制备方法为：配制piranha溶液；将透闪石粉末浸入到piranha溶液中，在75-85℃下浸渍8-12分钟，所述piranha溶液的用量以刚好浸没透闪石粉末为准；然后过滤，取出滤饼后用去离子水冲洗至滤饼质量不变，在室温下吹干，得到改性透闪石滤饼；将改性透闪石滤饼置于体积比为1：1的水/乙醇混合液中在80-120W、30-50KHz超声1.5-2.5小时；过滤掉液体，用蒸馏水洗涤滤饼至质量不变，然后在190-210℃下干燥1.5-2.5小时；对干燥后的滤饼进行研磨，筛分出80-100目的粉末，即得到改性透闪石吸附剂。本发明制造成本低，改性方法简单可行，改性后的吸附剂对PTA工业废水中钴锰离子的吸附率达到99.00％以上，且效率高、处理效果稳定。
【专利说明】—种改性透闪石吸附剂及PTA工业废水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理用吸附剂及废水处理方法，具体指一种改性透闪石吸附剂及PTA工业废水处理方法。
【背景技术】
[0002]PTA是精对苯二甲酸的简称，是生产塑料增塑剂、农药和染料等化工产品的重要原料和中间体。PTA制备一般采用钴锰催化剂，生产过程中会产生大量的COD废水，废水中同时还含有钴锰离子，其需要经过处理后才能排放。
[0003]目前对PTA工业废水的处理主要几种的COD的去除上，基本不涉及对废水中钴、锰离子的回收。
[0004]现有技术三处理废水中重金属的方法主要有三种。一是通过发生化学反应去除，例如中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法和高分子重金属捕集剂法等；二是对废水中的重金属进行吸附、浓缩、分离，例如吸附法、溶剂萃取法、蒸发和凝固法、离子交换和膜分离等；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除，例如生物絮凝、生物化学法和植物生态修复等。但这些方法均存在处理成本高、效果不稳定的问题。因此目前除了应用清洁生产和循环经济技术从源头上对重金属的使用和排放进行遏制之外，还没有理想的处理PTA废水中钴、锰离子的方法。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种成本低、效率高且处理效果稳定的用于吸附PTA工业废水中钴锰离子的改性透闪石吸附剂。
[0006]本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种成本低、效率高且处理效果稳定的用于PTA工业废水的处理方法。
[0007]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该改性透闪石吸附剂，其特征在于该吸附剂的制备方法如下:
[0008]I)配制 piranha 溶液；
[0009]2)将透闪石粉末浸入到所述的piranha溶液中，在75_85°C下浸溃8_12分钟，所述piranha溶液的用量以刚好浸没透闪石粉末为准；然后过滤，取出滤饼后用去离子水冲洗至滤饼质量不变，在室温下吹干，得到改性透闪石滤饼；
[0010]3)将所述改性透闪石滤饼置于体积比为1:1的水/乙醇混合液中在80-120W、30-50KHZ超声1.5-2.5小时；过滤掉液体，用蒸馏水洗涤滤饼至质量不变，然后在190-210°C下干燥 1.5-2.5 小时；
[0011]4)对干燥后的滤饼进行研磨，筛分出80-100目的粉末，即得到改性透闪石吸附剂。
[0012]使用上述改性透闪石吸附剂进行PTA工业废水的处理方法，其特征在于包括下述步骤:[0013]将所述的改性透闪石吸附剂放入到PTA工业废水中，改性透闪石吸附剂与废水的比例为0.5-1.5g:1OOOmL ;调节废水的pH值为11-14，在20_30°C、90_110次/分恒温振荡20-60分钟，离心过滤掉固相；取上清液，用日本岛津AA-6200原子分光光度计进行测量，废水中钴、锰离子去除率为99.7?100%。
[0014]与现有技术相比，本发明提供了一种全新的改性透闪石吸附剂，该吸附剂制造成本低，改性方法简单可行，改性后的吸附剂对PTA工业废水中钴锰离子的吸附率达到99.00%以上，且效率高、处理效果稳定。吸附后废水中钴、锰离子含量均低于0.05mg/L，达到了国家排放标准；而通过吸附得到的钴锰，经过处理后可以回收利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例3中反应时间与Co2+吸附率的关系图，图中横坐标t为时间，纵坐标q为吸附量，单位mg/g为(吸附的钴量/吸附剂的量)；
[0016]图2为本发明实施例3中反应时间与Mn2+吸附率的关系图；图中横坐标t为时间，，纵坐标q为吸附量，单位(mg/g)为(吸附的锰量/吸附剂的量)；
[0017]图3为本发明实施例4中温度与Co2+ ;横坐标Ce为平衡浓度(mg/L)，纵坐标qe为平衡吸附量，单位(mg/g)为(吸附的钴量/吸附剂的量)；
[0018]图4为本发明实施例4中温度与Mn2+吸附率的关系图；图中横坐标Ce为平衡浓度，单位(mg/L)、纵坐标qe为平衡吸附量，单位(mg/g)为(吸附的锰量/吸附剂的量)。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0020]实施例1
[0021]一、制备改性透闪石吸附剂
[0022]在通风橱中将30%的双氧水溶液以10-20滴/分钟的速度加入到浓硫酸中，得到piranha溶液；piranha溶液中过氧化氢水溶液和浓硫酸的体积比为3:7，溶液完全冷却后才可以继续下面的使用。
[0023]取天然透闪石粉末200g用piranha溶液在80°C下浸溃10分钟，piranha溶液的用量以刚好浸没透闪石粉末为准，对透闪石进行改性。
[0024]然后过滤掉液体，将得到的滤饼后用大量去离子水冲洗后，在室温下吹干至质量不变，得到改性透闪石滤饼。
[0025]将该改性透闪石滤饼置于体积比为1:1的水/乙醇混合液中在100W40KHZ下超声
2小时，使其表面再生羟基；然后抽滤掉液相，滤饼用蒸馏水洗涤至质量不变，然后在200°C下干燥2h，研磨，过筛出80-100目的粉末，即得到改性透闪石吸附剂。
[0026]二、PTA工业废水的处理方法
[0027]将吸附剂放入到PTA工业废水中，吸附剂与废水的比例为1.0g =IOOOmL ;调节废水的PH值为12-14，在20-30°C下恒温振荡20-60分钟，离心过滤后，取上清液，用原子分光光度计测量滤液中钴锰离子的浓度。
[0028]实施例1与各对比例的处理方法及处理结果如表I所示。
[0029]表I[0030]
【权利要求】
1.一种改性透闪石吸附剂，其特征在于该吸附剂的制备方法如下: 1)配制piranha溶液； 2)将透闪石粉末浸入到所述的piranha溶液中，在75-85°C下浸溃8_12分钟，所述piranha溶液的用量以刚好浸没透闪石粉末为准；然后过滤，取出滤饼后用去离子水冲洗至质量不变，然后在室温下吹干，得到改性透闪石滤饼； 3)将所述改性透闪石滤饼置于体积比为1:1的水/乙醇混合液中在80-120W、30-50KHZ下超声1.5-2.5小时；过滤掉液体，用蒸馏水洗涤滤饼至质量不变，然后在190-210°C下干燥 1.5-2.5h ； 4)对干燥后的滤饼进行研磨，筛分出80-100目的粉末，即得到改性透闪石吸附剂。
2.使用如权利要求1所述的改性透闪石吸附剂进行PTA工业废水的处理方法，其特征在于包括下述步骤: 将所述的改性透闪石吸附剂放入到PTA工业废水中，改性透闪石吸附剂与废水的比例为0.5-1.5g =IOOOmL ;调节废水的pH值为11-14，在20_30°C、90_110次/分恒温振荡20-60分钟,过滤掉固相。
【文档编号】C02F1/28GK103949202SQ201410212266
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】彭革, 万丽娟 申请人:宁波工程学院