[发明专利]一种废水中阴离子除去剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种废水中阴离子除去剂的制备方法。

背景技术

近十年来,NO₃^-,PO₄^3-和Cr₂O₇^2-(六价铬)等阴离子对水环境的影响以及对生物体的危害逐渐被人们所关注,因此这些有害阴离子的去除方法也得到了广泛应用和发展。吸附法具有设备简单、效果稳定、投资少等优点,是目前研究较多的废水处理方式。

中国有丰富的农作物秸秆资源,年产量高达6×10⁸t。秸秆焚烧正在成为农业生态环境中的非点源污染源,因此进一步加强对农作物秸秆的综合利用,既可充分利用秸秆的价值又能减缓对环境的污染,是当前的研究热点。一些研究表明,农作物秸秆可以用于制备废水中阴离子吸附剂(除去剂)。农作物秸秆主要由纤维素、半纤维素、胶质及其它低分子化合物组成,以此为原料制备的吸附剂可以有效地处理各种废水。

现有的用麦秸秆制备废水中阴离子吸附剂的方法有如下几种：(1)将麦秸秆粉碎，与膨润土等混合，制成颗粒状水处理复合材料，这种方法成本低，但阴离子吸附能力低，吸附饱和后不能循环再利用，造成固体废弃物二次污染；(2)将麦秸秆粉碎，用酸或碱对秸秆进行处理，破坏秸秆表面的二氧化硅层及蜡状物，提高秸秆的比表面积，从而提高秸秆的阴离子吸附能力，这种方法的缺点在于酸或碱处理工艺带来环境污染，废水分离净化不易，阴离子吸附能力未达到商用化水平；(3)将麦秸秆粉碎，用酒石酸、柠檬酸等有机酸对秸秆进行改性，在秸秆表面嫁接氨基，通过氨基对阴离子的化学吸附，大幅度提高秸秆对水中阴离子的吸附能力，从而极大地降低含阴离子水的处理成本，这种方法的缺点在于有机碱处理效率较低，过量的碱破坏秸秆的结构，生成大量有机残渣，同样增加了环境压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简便，过程绿色、环保的废水中阴离子除去剂的制备方法，该方法通过对麦秸秆进行特别改性,合成得到一种可除去废水中阴离子的麦秸秆改性吸附剂。

本发明的技术方案如下：

一种废水中阴离子除去剂的制备方法，按如下步骤进行：

1)清洗麦秸秆：将麦秸秆漂洗、烘干；

2)麦秸秆粉碎：将清洗后的麦秸秆置于粉碎机中，粉碎成粒径为20～100目的颗粒；

3)N,N-二甲基甲酰胺处理：按每克麦秸秆加0.45～0.55mL的比例将N,N-二甲基甲酰胺加入粉碎后的麦秸秆中，1～3小时后，再按每克麦秸秆加0.45～0.55mL的比例加入环氧氯丙烷，按每克麦秸秆加0.15～0.25mL的比例加入乙二胺，按每克麦秸秆加0.35～0.45mL的比例加入三乙胺，在60～80℃下反应8～12小时，用去离子水洗净，55～65℃下干燥后,即得到一种废水中阴离子除去剂(即麦秸秆改性吸附剂)。

其中步骤3)优选方案为：将每10g粉碎后的麦秸秆置于5mLN,N-二甲基甲酰胺中1～3小时后，再加入5mL环氧氯丙烷、2mL乙二胺和4mL三乙胺在60～80℃下反应10小时，用去离子水洗净，60℃下干燥后,即得到一种废水中阴离子除去剂。

制得的麦秸秆改性吸附剂对磷酸根离子的去除效果测定方法如下：

取25mg/L(以磷计)的含磷酸根的溶液25mL于具塞锥形瓶中，加入0.1g麦秸秆改性吸附剂，在振荡强度为120r/min和室温(20±2)℃条件下，振荡30min，然后过滤并取滤液(即吸附平衡液)。依据钼酸铵分光光度法(GB11893-89)测量磷的浓度，计算出不同条件下麦秸秆改性吸附剂对磷酸根的表观吸附量。其中，含磷酸根溶液的配置为：准确称取0.2195gKH₂PO₄(A.R),用去离子水配制成200mg/L(以磷计)的贮备液，使用时按比例稀释成相应含磷量的标准溶液。不同条件下麦秸秆改性吸附剂对磷酸根的表观吸附量根据公式如下：