[发明专利]一种二甲基二烯丙基氯化铵改性芦苇杆吸附剂的制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物吸附剂的制备方法，属于水处理技术领域，适于含油污水的除油净化，特别涉及一种二甲基二烯丙基氯化铵改性芦苇杆吸附剂的制备及应用技术。

背景技术

芦苇，生长迅速、植株高大、适应性广、抗逆性强，广泛分布于池沼、河岸、河溪边多水地区，常形成苇塘。在我国则广泛分布于东北的辽河三角洲、松嫩平原、三江平原，内蒙古的呼伦贝尔和锡林郭勒草原，新疆的博斯腾湖、伊犁河谷及塔城额敏河谷, 华北平原的白洋淀等苇区。芦苇也常被作为饲料，其富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质，芦苇是禾木科多年生草本植物，其基杆中含全 纤维素 55.82% ( 半纤维素 20.03% ，α－纤维素 79.97% ) 、木质素 23.52% 、灰分 2.94% 。在我国 分布广泛，蕴藏量大，每年产量 200 多万吨，约占其世界总产量的 6% 。由于其含有纤维素含量高，而且其具有亲水性，还带有丰富的配位基、很容易进行化学改性，是用作吸附剂骨架的理想材料。国内芦苇改性后作为吸附剂在金属离子吸附中的应用已有报道。资源短缺和环境污染已经成为当今世界的两大主要问题，因此，利用天然可再生资源，开发环境友好型产品和技术将成为可持续发展的必然趋势。

申请号为201410639357.7的专利中公开了一种芦苇秆改性制备吸附材料的方法，并对重金属吸附；于 颖等，研究了采用氢氧化钠改性芦苇，并对印染废水中 Pb ^{2 +} 的吸附，其对Pb²⁺的最大吸附量为144.1mg/g，（于 颖等，改性芦苇对印染废水中 Pb ^{2 +} 的吸附研究，辽东学院学报 ( 自然科学版)，2014，21（2）：81-86）；李珊珊等，研究了采用柠檬酸改性芦苇纤维并对Cu²⁺的吸附，其最大吸附量为82.902mg/g，（李珊珊等，改性芦苇纤维对模拟工业废水 Cu ^{2 +} 的吸附特性，江苏农业科学 2015， 43 （11）：455-457）；

含油废水主要来源于石油工业的采油、炼油、贮油、运输以及石油化工生产等过程，油品进入水体后，会在表层形成水膜，阻止氧气溶入水体，从而导致水体缺氧、生物死亡、造成严重的环境污染。目前我国颁布的《中华人民共和国海洋环境保护法》等法规规定，含油废水最高允许排放浓度为10 mg/L。所以，含油废水的处理成为当下石油化工产业和环境保护等多个领域亟待解决的问题。吸附法是众多处理工艺中的一种，近年来国内外许多学者对吸附法处理含油废水的研究多集中在提高吸附剂的吸附效率，探究吸附剂的改性方法等。其吸附法具有工艺简单，吸附率高，适用范围广，性质稳定等特点在污水处理中得到广泛应用。用于含油废水吸附的吸附剂有活性炭、膨胀石墨、改性膨润土、改性粉煤灰、蛇纹石、凹凸棒石、沸石等。高赛男等研究了采油废水生物处理法出水活性炭吸附试验，（高赛男等.采油废水生物处理法出水活性炭吸附试验研究.环境科学与技术，2010-12,33(12):56-65）；王淑钊等研究了膨胀石墨对含油废水的吸附性能，（王淑钊等.膨胀石墨对含油废水的吸附性能研究.科技创新导报.2012 (22):7-8）；舒明勇等研究了改性膨润土处理乳化液废水的试验, 舒明勇等.改性膨润土处理乳化液废水的试验研究.化学工程师，2012(8):34-38）；邓慧等研究了粉煤灰去除含油废水的应用，（邓慧等我国利用粉煤灰去除含油废水的应用研究.粉煤灰，2012(3):10-14）。

但芦苇作为天然纤维改性用作吸附油中应用未见报道。芦苇用作为吸附剂具有可再生、可降解、环保友好、廉价等优点，是重要的生物资源，将大大提高芦苇的利用效率。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种二甲基二烯丙基氯化铵改性芦苇杆吸附剂的制备方法，主要使获取的二甲基二烯丙基氯化铵改性芦苇杆吸附剂在废水中对油脂的吸附容量更大。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种二甲基二烯丙基氯化铵改性芦苇杆吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：

（1）芦苇杆预处理：将芦苇杆洗净后，置于70℃烘箱中干燥，粉碎，过筛，粒径在10~20μm之间，将过筛后芦苇杆按固液比1g ：8~10 mL 浸泡在摩尔浓度为 2~3mol/L 的NaOH溶液中，于90±2℃恒温搅拌反应120~160min，水洗涤至中性，过滤，置于80±2℃烘箱中干燥，即得到预处理芦苇杆；