[发明专利]一种阳离子染料的吸附处理方法

说明书

本发明为一种阳离子染料的吸附处理方法。该方法先利用水将木质素分级为水溶级份和水不溶级份，然后再利用酮类溶剂将水不溶木质素级份再次分级为酮溶级份和酮不溶级份，将最终得到的水不溶且酮不溶级份用于吸附分离对阳离子染料亚甲基蓝、阳离子艳红、结晶紫、甲基紫等。该溶解分级方法只涉及到木质素的溶解分级，不涉及到化学改性，因此具有工艺简单，成本低廉等优势。用于溶解分级的水和酮类溶剂可以通过回收得到反复利用，不产生任何消耗和损失，因此具有绿色、环保等优点。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体是指一种阳离子染料的吸附处理方法。

背景技术

随着印染行业的迅速发展，各种新型染料不断被投产使用，染料废水水质也随之越来越复杂，其对环境造成的污染日趋严重。根据染料分子在水溶液中解离出来的离子态，通常将染料分为:阴离子染料、阳离子染料、非离子型染料。阳离子染料分子中带有季铵阳离子，因其分子结构中阳离子部分具有碱性基团，又称碱性染料或盐基性染料。因其具有种类多，色度高、毒性强，需要处理的水量大等特点，是一种典型难以降解工业废水。如果将未达到浓度标准的印染废水排入周围水体，不仅会污染水体，且会经过水循环和食物链在生物体富集，威胁生物体健康。开发一种效率髙、环境友好、便宜且方便的脱色技术用于阳离子染料废水的脱除是当今环保行业重点关注的课题。

目前，工业上处理阳离子染料废水的方法主要有生物法、电化学法和吸附法等。其中，生物法的优点是处理成本低，但降解过程缓慢，处理设备占地面积较大；电化学法的处理设备简单，场地需求较小，易实现自动化控制，但处理成本却较高；吸附法则由于操作简单、占地少、效果好等优点，成为了染料废水处理的主要方法。迄今为止，工业上使用较多的吸附剂是活性炭、离子交换树脂等。随着吸附处理技术研究的深入，各种吸附剂不断被引入，主要有活性炭吸附剂、天然矿物吸附剂、固体废弃物吸附剂、无机物吸附剂以及木质素吸附剂，为染料废水的治理起到了越来越大的作用。开发出兼具高吸附容量、高选择性、成本低廉、环境友好等特点的吸附剂对于阳离子染料废水产业的可持续发展具有重要的现实意义。

木质素作为生物炼制产业中的副产物，是一种可再生资源，以木质素为原料制备的各类吸附剂得到了广泛关注。以木质素磺酸盐为原料，利用反相悬浮聚合技术以及合适的分散介质和成球技术,成功制备出木质素吸附材料。尽管木质素在用于染料废水的吸附分离时展现出良好的应用前景和潜力，但其复杂的结构及多分散性导致木质素性能不均一，尤其是未经改性的木质素，其应用性能并不理想，一定程度上限制了它的应用。目前，对木质素的改性大多采用化学法，但化学法生产成本高，过程相对复杂，并可能产生二次污染。

发明内容

本发明的目的为针对当前阳离子染料废水处理方法上的不足，提供了一种阳离子染料的吸附处理方法。该发明先利用水将木质素分级为水溶级份和水不溶级份，然后再利用酮类溶剂将水不溶木质素级份再次分级为酮溶级份和酮不溶级份，将最终得到的水不溶且酮不溶级份用于吸附分离对阳离子染料亚甲基蓝、阳离子艳红、结晶紫、甲基紫等。该溶解分级方法只涉及到木质素的溶解分级，不涉及到化学改性，因此具有工艺简单，成本低廉等优势。用于溶解分级的水和酮类溶剂可以通过回收得到反复利用，不产生任何消耗和损失，因此具有绿色、环保等优点。

本发明的技术方案为：

一种阳离子染料的吸附处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)水溶木质素与水不溶木质素分级：将木质素与蒸馏水搅拌5-28h，然后再超声波辅助处理2-5min，搅拌后沉降分离，过滤，收集沉降及过滤后，将下层固体真空干燥得到水不溶木质素；其中，每0.1-2L蒸馏水加木质素10-50g；

所述的步骤木质素为碱木质素、酶解木质素或有机溶剂型木质素；

(2)酮溶木质素与酮不溶木质素分级：将上步得到的水不溶木质素与酮类溶剂搅拌5-24h，然后再超声波辅助处理2-5min，充分搅拌，沉降分离，过滤后，收集沉降及过滤后下层固体及滤液；固体真空干燥，得到水不溶酮不溶木质素；