本发明属于化工合成技术领域，尤其涉及一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法、制备系统、应用及再生方法。
背景技术：
每年都有大量的来自印染、造纸、塑料、皮革、食品和矿物加工工业等领域的染料废水排放到水体中去，由于这种类型的废水具有高浓度、颜色深、成分复杂等特征，不仅造成视觉上的污染，还会干扰水体中的生物过程，所以会造成严重的水体污染的问题。因此，从水体中去除染料具有重大的环境和技术重要性。
目前常用的染料废水处理方法有吸附法、膜技术，生物预处理法，氧化法，活性污泥法等。但是这些方法还存在着一些缺点，如：耗时长，成本高，操作复杂等。而吸附法由于具有操作简单、能耗低、成本低、无二次污染等优点，是去除该类污染物的有效方法。在众多的吸附剂中，活性炭的比表面积和吸附量均较大，是理想的吸附材料。但是活性炭价格比较贵，且不易再生或是再生后的吸附性能大大降低，限制了它广泛的使用。因此研制开发价格低廉、制备简单、去除率高、可再生的吸附剂成为研究的热点。
目前吸附剂所存在的问题有吸附性差、成本高、再生困难，不易多次循环使用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法、制备系统、应用及再生方法，其吸附性优异、成本低、可再生。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将高锰酸钾与还原剂加入到水中，进行搅拌混合，得到新生态二氧化锰溶胶；
B、在0-100℃条件下，将吡咯单体加入到步骤A中得到的新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌，再加入氧化剂使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。
进一步，在步骤A中，所述还原剂为硫酸锰、硫代硫酸钠中的一种或几种，所述高锰酸钾与还原剂的质量比为1：(0.1-10)。
进一步，在步骤A中，所述搅拌时间控制在1-24h，温度控制在0-100℃。
进一步，在步骤B中，所述搅拌时间为0.5-2h，所述新生态二氧化锰与吡咯单体的摩尔比为1：(0.001-100)，所述氧化剂与吡咯单体的摩尔比为1：(0.1-100)。
进一步，所述氧化剂为氯化铁。
进一步，在步骤B中，所述反应温度控制在-10-100℃，反应时间为12-48h。
一种如上述制备方法制备的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂在染料废水中的应用。
一种染料废水的处理方法，将聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法制备得到的吸附剂加入到染料废水中，其具体处理方法步骤为：将所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂用酸或碱浸泡0.1-3h，然后加入染料废水中，搅拌0.1-3h，加入吸附剂量为污水重量的0.1-1％，吸附后将吸附剂与染料废水分离后再生，所用酸为0.1-0.5mol/L的醋酸，所用碱为1-2mol/L的氢氧化钾。
进一步，一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的处理方法，还包括吸附后的吸附剂再生步骤：将吸附后的吸附剂用0.1-10mol/L的酸、碱或是两者并用浸泡0.1-3h实现吸附剂的再生。
一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备系统，包括第一储料罐、第一水罐、第二储料罐、第一投料罐、第二投料罐、反应罐、第三投料罐、第四投料罐、第三储料罐、第二水罐、抽滤器、干燥器、产品收集罐、废水收集罐；
所述第一储料罐出料口、第一水罐出水口分别通过管道与所述第一投料罐加料口相连通，所述第一水罐出水口、第二储料罐出料口分别通过管道与所述第二投料罐加料口相连通，所述第一投料罐出料口、第二投料罐出料口分别通过管道与所述反应罐进料口相连通；
所述反应罐进料口通过管道分别与所述第三投料罐出料口、第四投料罐出料口相连通，所述反应罐出料口通过管道与所述抽滤器进料口相连通，所述第四投料罐加料口通过管道分别与所述第三储料罐出料口、第二水罐出水口相连通；
所述抽滤器上设有出料口、废水排放口，所述抽滤器出料口通过管道与所述干燥器进料口相连通，所述抽滤器废水排放口通过管道与所述废水收集罐进水口相连通，所述干燥器出料口通过管道与所述产品收集罐进料口相连通。
本发明的有益效果是：本发明通过聚吡咯复合新生态二氧化锰得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂，其制备方法简单，得到的吸附剂吸附性好，可再生，可循环使用，投加量少，吸附时间多，制备系统能有效的制备得到吸附性好、可再生的吸附剂，适合工业化生产和使用。
附图说明
图1为本发明制备系统结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一储料罐、2、第一水罐、3、第二储料罐、4、第一投料罐、5、第二投料罐、6、反应罐、7、第三投料罐、8、第四投料罐、9、第三储料罐、10、第二水罐、11、抽滤器、12、干燥器、13、产品收集罐、14、废水收集罐
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
制备
A、分别取0.363g高锰酸钾和0.453g硫酸锰溶于100mL水中配置成高锰酸钾与硫酸锰溶液，然后将高锰酸钾溶液缓慢的加入到硫酸锰溶液中，加入完成后搅拌1h，保持溶液温度为25℃，得到新生态二氧化锰溶胶。
B、在25℃的条件下，将0.5mL的吡咯单体逐滴加入到新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌0.5h，然后再加入50mL,2mol/L的氯化铁溶液使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，随后静置反应24h，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。
应用
C、将制备好的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂用于吸附溶液中的阴离子染料酸性红G，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的酸性红G溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，再加入预先0.1mol/L的醋酸处理过的吸附剂0.2g，机械搅拌0.5h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附率可达87％以上。
再生方法及再生性能测定：
D、将吸附了酸性红G的吸附剂先用6mol/L氢氧化钠溶液浸泡0.3h，再用1mol/L的硝酸溶液浸泡0.3h，即可实现吸附剂的再生。按照同样的方法，使用再生后的吸附剂再次吸附溶液中的酸性红G，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的酸性红G溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，再加入预先酸处理过的吸附剂0.2g，机械搅拌0.5h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附率可达87％以上，经过十次吸附和再生循环以后，吸附剂对于酸性红G的吸附率仍然达到86.5％以上。
实施例2：
制备：
A、分别取0.54g高锰酸钾和0.87g的硫代硫酸钠溶液溶于100mL水中配置成高锰酸钾和硫代硫酸钠溶液，然后将高锰酸钾溶液缓慢的加入到硫代硫酸钠溶液中，加入完成后搅拌8h，保持溶液温度为80℃，得到新生态二氧化锰溶胶。
B、在80℃的条件下，将2mL的吡咯单体逐滴加入到新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌1h，然后加入200mL,2mol/L的氯化铁溶液使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，随后静置12h，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。
应用
C、将制备好的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂吸附溶液中的阳离子染料亚甲基蓝，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的亚甲基蓝溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，加入预先1mol/L的氢氧化钾处理过的吸附剂0.5g，机械搅拌1h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附去除率可达90％以上。
再生方法及再生性能测定
D、将吸附了亚甲基蓝的吸附剂先用10mol/L盐酸溶液浸泡0.5h，再用2mol/L的氨水溶液浸泡0.5h，即可实现吸附剂的再生。按照同样的方法，使用再生后的吸附剂吸附溶液中亚甲基蓝，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的亚甲基蓝溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，加入预先碱处理过的吸附剂0.5g，机械搅拌1h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附去除率可达90％以上，经过十次吸附和再生循环以后，吸附剂对于亚甲基蓝的吸附率仍然达到90％以上。
实施例3
制备：
A、分别取0.8g高锰酸钾和0.3g的硫代硫酸钠溶液溶于100mL水中配置成高锰酸钾和硫代硫酸钠溶液，然后将高锰酸钾溶液缓慢的加入到硫代硫酸钠溶液中，加入完成后搅拌2h，保持溶液温度为50℃，得到新生态二氧化锰溶胶。
B、在50℃的条件下，将1mL的吡咯单体逐滴加入到新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌1h，然后加入100mL,2mol/L的氯化铁溶液使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，随后静置12h，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。
应用
C、将制备好的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂吸附溶液中的阳离子染料亚甲基蓝，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的亚甲基蓝溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，加入预先2mol/L的氢氧化钾处理过的吸附剂0.3g，机械搅拌1h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附去除率可达87％以上。
再生方法及再生性能测定
D、将吸附了亚甲基蓝的吸附剂先用8mol/L盐酸溶液浸泡0.5h，再用1mol/L的氨水溶液浸泡0.5h，即可实现吸附剂的再生。按照同样的方法，使用再生后的吸附剂吸附溶液中亚甲基蓝，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的亚甲基蓝溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，加入预先碱处理过的吸附剂0.3g，机械搅拌1h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附去除率可达87％以上，经过十次吸附和再生循环以后，吸附剂对于亚甲基蓝的吸附率仍然达到86.5％以上。
如图1所示一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备系统，包括第一储料罐1、第一水罐2、第二储料罐3、第一投料罐4、第二投料罐5、反应罐6、第三投料罐7、第四投料罐8、第三储料罐9、第二水罐10、抽滤器11、干燥器12、产品收集罐13、废水收集罐14，本系统中全部管道上均设有可控制浆料或水流量的调节阀门，有效的控制浆料与水的流量，可保护相应的设备及管道；所述第一储料罐1内盛有高锰酸钾通过与第一水罐2里的水在第一投料罐4中进行混合，得到高锰酸钾溶液，所述第一水罐2里的水与第二储料罐3内的还原剂在第二投料罐5进行混合，得到还原剂溶液，所述第一投料罐4内的高锰酸钾溶液与第二投料罐5内的还原剂溶液一起加入到反应罐6中，得到新生态二氧化锰，所述第三储料罐9内的氧化剂与第二水罐10内的水通过在所述第四投料罐8内进行混合，得到氧化剂溶液，并与第三投料罐7内的吡咯单体一起加入到反应罐中，充分搅拌并与新生态二氧化锰进行氧化聚合反应，得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂混合液；将得到的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂混合液加入到所述抽滤器11中，抽滤器11的出料口处设有过滤网，可防止得到的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂进入废水收集罐14中，造成原料的浪费，并在所述干燥器12中进行干燥，可选用喷雾干燥器，最后在产品收集罐13中得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂，抽滤器11中抽滤得到的废水通过废水排放口排入到废水收集罐14中进行再生处理。
本聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备系统能有效的制备得到吸附性好、可再生的吸附剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。