[发明专利]一种印染废水吸附剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及吸附剂，具体属于一种印染废水吸附剂及其制备方法，以及将该吸附剂用于印染废水的脱色处理。

背景技术

印染废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水。据估计，全世界纺织用染料生产为40多万吨，印染加工过程中约有10％～20％染料作为废水排出，进入江湖、大海和地面水中。目前，印染废水排放量位居全国工业废水排放量第五位，占纺织工业废水排放量的80％。印染废水的显著特征之一，是废水的色度较高，水体透明度差，严重影响水生生物和微生物生长，不利于水体自净。甚至有些染料在还原条件下会分解产生致癌芳香胺，对环境及人类的健康造成了严重的威胁。因此，脱色是印染废水处理中的一个重要环节。

国内处理印染废水普遍以生物法为主，同时辅以化学法，但脱色及COD去除效果差，难以达到国家规定的废水排放标准。吸附法是印染废水脱色的常规工艺，当前，研究的重点主要在开发新的吸附剂，以及对传统吸附剂进行性能改良等方面。最常用的吸附剂主要有活性炭、黏土等多孔性物质。活性炭虽然经加热等方式可以再生，但是再生难度大，运行费用高，使其推广应用受到很大的限制。为此，人们开始不断开发可用于染料脱色的新型吸附剂。例如，具有较高比表面积的碳纳米管对溶液中的邻二氯苯，苯胺，镍离子，铅离子等都显示了较好的去除效果，其对碱性染料亚甲基蓝亦有较好的吸附性能，说明碳纳米材料在吸附去除水中污染物方面具有潜在的应用价值。石墨烯(graphene)是继碳纳米管之后的另一个明星材料，主要由单层sp²功能化碳原子紧密堆积而成的、二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料，其特殊的单原子层结构使其具有极高的电导率，热导率，出色的机械强度及大的比表面积(2630m²/g)等诸多优异性能。本发明的目的在于结合石墨烯的吸附特点和环糊精(CD)的主客体识别及富集作用于一体，使其在印染废水脱色处理中发挥更大的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种印染废水吸附剂，它对染料具有良好的吸附性能，可用于印染废水的脱色处理。此吸附剂成本较低，原料易得，吸附性能优异，工艺简单。

本发明提供的一种印染废水吸附剂，是一种环糊精功能化的石墨烯纳米材料。

本发明提供的一种印染废水吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

1、将石墨粉用强酸和强氧化剂处理得到石墨氧化物；

2、将步骤1所制的石墨氧化物配成0.25～2mg/mL的水溶液，并在超声作用下剥离30～90min，得到棕黄色的石墨烯氧化物溶液；配制1～10mg/mL β-CD水溶液，将石墨烯氧化物溶液与β-CD水溶液按石墨烯氧化物和β-CD质量比1∶4～8混合，搅拌下加入浓氨水使溶液pH值至10～11，再按石墨烯氧化物的质量与水合肼的质量比900～700∶1加入水合肼，60～90℃下加热反应1～3.5h，得到均匀、稳定的环糊精功能化石墨烯。

所述的浓氨水为市售的25％～28％浓氨水(质量百分浓度)，水合肼为市售的80％水合肼(质量百分浓度)。

上述制得的吸附剂可用于印染废水的处理，具体处理方法：将印染废水吸附剂加入到印染废水中，调节pH为5-6，水温为10℃-20℃，以30-100转/分钟速度搅拌5-10分钟，再加入絮凝剂使固体物质全部絮凝并沉淀，静置，至上清液无色，将上清液移出即可。

所述的絮凝剂选用氯化钠，其浓度可配置为：0.72mol/L。

吸附剂与印染废水中染料的质量比控制为1∶2～4；印染废水吸附剂与絮凝剂的质量比控制为1∶2～5。

所述印染废水为使用偶氮染料、活性染料、三苯甲烷染料、酞箐染料或蒽醌染料产生的印染废水。

本发明印染废水吸附剂还可以用于芳香族有机化工废水的处理。

本发明所涉及的染料废水吸附剂有以下优点：

1、本发明印染废水吸附剂对印染废水中的染料显示了良好的吸附性能，主要源于石墨烯大的比表面积和环糊精对染料的富集能力。

2、本发明印染废水吸附剂制备原料易得，成本较低，工艺简单，适合大批量生产。

具体实施方式

以下用实施例进一步详细说明本发明印染废水吸附剂，以及其制备方法和使用方法，但不限制本发明的保护范围。

实施例1