专利名称：一种去除水中亚硫酸根的复合吸附材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种去除水中亚硫酸根的复合吸附材料及其制备方法，具体涉及含亚硫酸根离子水体的深度处理，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术：
在亚硫酸和它的盐中，硫的氧化数是+4，居中间氧化态，所以亚硫酸及 其盐既有氧化性又有还原性，但它们的还原性是主要的，因此在合适条件下能被转化为硫酸盐。坏境中有许多金属离子可以与硫酸根结合成稳定的硫酸盐，硫酸盐形成的气溶对材料有腐蚀破坏作用，危咅动植物健康。硫Ife盐对人体有咅，在大量摄入硫Ife盐后出现的最王要生理反映是腹泻、脱水和胃肠道紊乩。因此对于水中的烟硫酸根离子需要进行必要的控制。我们常见的水中亚硫酸根离子去除方法有化学氧化还原法、化学沉淀法等，它们都有各自的优缺点。其中化学氧化还原法是将废水中呈溶解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化或还原为微毒、无毒的物质，或者转化成容易与水分离的状态，从而达到处理的目的，但是该方法处理的成本较高不适宜大面积使用；化学沉淀法就是向废水中投加一定的化学药剂，使之与水的某些溶解物质发生直接的化学反应，形成难溶的固体物。然后进行同液分离，从而除去水中污染物的一种方法，此方法成本较低，但是处理效率不高。吸附法因是一种广泛用于从水溶液中去除离子的方法，其中吸附剂与离子之间通过静电相互作用或者吸附剂与离子螯合而达到去除水中离子的目的。传统的吸附剂有活性炭，硅胶。活性炭具有比表面积大、多孔的特点，但是吸附效率不高。硅胶具有比表面积大、多孔性吸附性能高的优点，但是制备成本高，工艺复杂。因此，需要开发一种成本低，来源广泛的吸附材料。藕，又称莲藕，属睡莲科植物，莲的根茎。藕含有淀粉，淀粉可以认为是由脱水葡萄糖单位组成的葡萄糖聚合物，具有较大的孔隙率和表面积，对于水中的离子具有吸附作用，因此，经过加工之后可以制成一种有效的吸附材料。
发明内容
本发明针对目前吸附材料吸附效率低下的问题，提供了一种处理水中亚硫酸根离子的新思路，能有效地去除了水中的亚硫酸根离子。本发明的另一个目的是解决了现有饮用水中亚硫酸根离子去除方法工艺复杂的问题。为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是
(1)将藕原料粉碎后提取其中淀粉，然后加入质量分数为15%的甲醛和20%乙醇胺溶液，在85°C水浴加热I 3h ;
(2)将改性后的淀粉调成35 45%(w/w)淀粉乳，倒入35°C恒温水浴反应器中，再加入相当于淀粉干重5 10%的无水Na2SO4,保持连续搅拌，然后用O. 75mol/L的NaOH调淀粉乳pH = 12，加入一定量的环氧氯丙烷，同时不断滴加O. 75mol/L的NaOH以保持整个反应体系的pH不变，反应30 36h后用I 2mol/L的盐酸中和，离心，在45°C下烘干，碾磨粉碎之后过120目筛即得本发明吸附材料。所述所述的淀粉乳是指淀粉于水中，搅拌得到的乳白色、不透明悬浮液。所述的120目筛是指一平方寸中有120个眼儿的筛子。本发明的原理是从藕原料中提取出淀粉，然后加入甲醛和乙醇胺溶液进行改性，使其表面负载羟基，增强淀粉的吸附性能，再将淀粉制成交联淀粉溶液，解决淀粉容易水解的问题，这样制成的吸附材料就可以用来很好的吸附水中的离子。本发明的应用方法是将本发明的吸附材料300g，投入到500ml含有烟硫酸根离子445 510mg/L的污水中，调节pH在6 7左石,搅拌之后静置2 3小时,然后过滤取出本发明的吸附材料即可。本发明的有益效果是本发明所述方法制得的复合吸附材料表面积和孔隙率均优于现在有的吸附材料，并且具有操作简单、成本低、吸附容量大，来源广泛的特点。与现有的·吸附材料相比，将所述的吸附材料用于吸附水中的亚硫酸根离子，可以增大与亚硫酸根离子的接触面积，增加吸附量，高效的吸附水中的溴离子，且由于是由淀粉制成的，不会产生
二次污染。
具体实施例方式一种藕复合吸附材料制备方法如下
将藕原料粉碎后提取其中淀粉，然后加入质量分数为15%的甲醛和20%乙醇胺溶液，在85°C水浴加热I 3h ;将淀粉调成35 45% (w/w)淀粉乳，倒入35°C恒温水浴反应器中，再加入相当于淀粉干重5 10%的无水Na2SO4，保持连续搅拌，然后用O. 75mol/L的NaOH调淀粉乳pH = 12，加入一定量的环氧氯丙烷，同时不断滴加O. 75mol/L的NaOH以保持整个反应体系的PH不变，反应30 36h后用I 2mol/L的盐酸中和，离心，在45°C下烘干，碾磨粉碎之后过120目筛即得本发明吸附材料。以下用3个实施例再详细说明本发明
实施例I
将藕原料粉碎后提取其中淀粉，然后加入质量分数为15%的甲醛和20%乙醇胺溶液，在85°C水浴加热Ih;将淀粉调成35% (w/w)淀粉乳，倒入35°C恒温水浴反应器中，再加入相当于淀粉干重5%的无水Na2SO4,保持连续搅拌，然后用O. 75mol/L的NaOH调淀粉乳pH=12，加入一定量的环氧氯丙烷，同时不断滴加O. 75mol/L的NaOH以保持整个反应体系的PH不变，反应30h后用lmol/L的盐酸中和，离心，在45°C下烘干，碾磨粉碎之后过120目筛即得本发明吸附材科。将该吸附材料放入体积为500mL浓度为445mg/L含有亚硫酸根离子的废水中，pH值在6. O的情况下，吸附2个小时，吸附率为91.3%。实施例2
将藕原料粉碎后提取其中淀粉，然后加入质量分数为15%的甲醛和20%乙醇胺溶液，在85°C水浴加热2h;将淀粉调成40% (w/w)淀粉乳，倒入35°C恒温水浴反应器中，再加入相当于淀粉干重7%的无水Na2SO4,保持连续搅拌、然后用O. 75mol/L的NaOH调淀粉乳pH=12，加入一定量的环氧氯丙烷，同时不断滴加O. 75mol/L的NaOH以保持整个反应体系的pH不变，反应33h后用1.5mol/L的盐酸中和，离心，在45°C下烘干，碾磨粉碎之后过120目筛即得本发明吸附材料。将该吸附材料放入体积为500mL浓度为480mg/L含有亚硫酸根离子的废水中，pH值在6. 5的情况下，吸附3个小时，吸附率为92. 8%。实施例3
将藕原料粉碎后提取其中淀粉，然后加入质量分数为15%的甲醛和20%乙醇胺溶液，在85°C水浴加热3h;将淀粉调成45% (w/w)淀粉乳，倒入35°C恒温水浴反应器中，再加入相当于淀粉干重10%的无水Na2SO4,保持连续搅拌，然后用O. 75mol/L的NaOH调淀粉乳pH=12，加入一定量的环氧氯丙烷，同时不断滴加O. 75mol/L的NaOH以保持整个反应体系的pH不变，反应36h后用2mol/L的盐酸中和，离心，在45°C下烘干，碾磨粉碎之后过120目筛即得本发明吸附材料。
将该吸附材料放入体积为500mL浓度为510mg/L含有亚硫酸根离子的废水中，pH值在7. O的情况下，吸附3个小时，吸附率为93. 3%。
权利要求
1.一种去除水中亚硫酸根的吸附材料，其待征在于该吸附材料由藕为主要原料提取淀粉改性后制备而成。
2.如权利要求I所述一种去除水中亚硫酸根的复合吸附材料的制备方法，其特征在于改性淀粉的制备方法将藕原料粉碎后提取其中淀粉，然后加入质量分数为15%的甲醛和20%乙醇胺溶液，在85°C水浴加热I 3h。
3.如权利要求I所述一种去除水中亚硫酸根的复合吸附材料的制备方法，其特征在于交联淀粉溶液的制备方法将改性后的淀粉调成35 45% (w/w)淀粉乳，倒入35°C恒温水浴反应器中，再加入相当于淀粉干重5 10%的无水Na2SO4，保持连续搅拌，然后用O.75mol/L的NaOH调淀粉乳pH=12，加入一定量的环氧氯丙烷，同时不断滴加O. 75mol/L的NaOH以保持整个反应体系的pH不变，反应30 36h后用I 2mol/l的盐酸中和，离心，在45°C下烘干，碾磨粉碎之后过120目筛即得本发明吸附材料。
4.根据权利要求3中所述的一种去除水中亚硫酸根的复合吸附材料及其制备方法，其特征在于所述I的淀粉乳是指淀粉于水中，搅拌得到的乳白色、不透明悬浮液。
5.根据权利要求3中所述的一种去除水体中亚硫酸根的复合吸附材料及其制备方法，其特征在于所述的120目筛是指一平方寸中有120个眼儿的筛子。
全文摘要
本发明公开了一种去除水中亚硫酸根的复合吸附材料及其制备方法，是以藕为原料，通过对藕粉碎，提取其中富含的淀粉，再加入甲醛和乙醇胺溶液水浴加热，对其表面进行改性，然后制备成交联淀粉溶液，离心烘干碾磨粉碎之后过120目筛即得表面有有羟基负载表面的吸附材料。该制备方法新颖独特，制得的材料对于水中的亚硫酸根具有良好的吸附效果。
文档编号B01J20/30GK102872826SQ20121034180
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者涂保华, 雷春生, 梅宇韬 申请人:常州大学