[发明专利]一种用于有机废水中选择性回收目标离子的方法

权利要求书

1.一种用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，包含以步骤：

S1、以目标离子作为模板，合成桔皮纤维素基印迹聚合物，并制备成多孔复合膜，

所述的多孔复合膜制备包含以下子步骤：

S1-1、取桔皮，将桔皮烘干后，粉碎至100目，去除杂质黄酮素，获得颗粒状的纤维素，放入20%异丙醇浸泡1-3h，清洗3-5次，再使用0.1mol/L 的氢氧化钠溶液浸泡1-3h，清洗至中性；

S1-2、在桔皮纤维素颗粒表面接枝上活性基团, 加入与纤维素质量相同的36%的甲醛水溶液体系温度为25-50℃，搅拌速率为60r/min，反应时间为3-6h，清洗后，加入与纤维素的质量比为2:1的氨基硫脲，溶解均匀，在氮气保护下，升温至35-80℃，搅拌速率为60r/min，反应时间为6-8h，反应结束后，清水洗涤3-5次至中性，抽滤，真空干燥至恒重；

S1-3、将接枝完毕的纤维素浸泡入10mmol/L浓度的目标离子盐溶液中，吸附饱和，以环氧氯丙烷为交联剂，将0.5g环氧氯丙烷与100mL甲醇混合，用氢氧化钠溶液调节溶液pH=9，并将吸附目标离子的纤维素置于混合溶液中，于温度为323k下搅拌反应3h，制得以目标离子为模板的印迹聚合物；

S1-4、将印迹聚合物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，用磁力加热搅拌器在常温下搅拌至印迹聚合物刚好全部溶解形成均相溶液，滤除剩余不溶颗粒物，然后加入聚偏氟乙烯粉末，聚偏氟乙烯与印迹聚合物质的量比为6:1-7.5:1，搅拌均匀，脱泡后得到透明均一的铸膜液，静置后，将铸膜液均匀地刮涂在玻璃板上，厚度为5-50μm，立即浸入30℃的水浴中，浸泡2-5h，待其固化成膜，再用滤纸将膜表面的水分吸干，放入电热恒温鼓风干燥箱中40℃干燥，得到多孔复合膜；

S2、将多孔复合膜装填于双极膜电渗析器，所述的双极膜电渗析器包括两张双极膜；

S3、通入有机废水，通电辅助多孔复合膜吸附目标离子，待多孔复合膜吸附饱和后，停止通入有机废水；

S4、通入纯水，反向通电，导出含回收离子的溶液，完成回收。

2.根据权利要求1所述的用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，步骤S1-1中，所述的桔皮在粉碎后，在80℃条件下，以80%乙醇溶液作为浸提剂，浸提剂和桔皮的质量比为20:1，浸提8h后，蒸馏去除黄酮素。

3.根据权利要求2所述的用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，所述的活性基团为氨基硫脲、对羟基苯酚、硫脲、冠醚、丙烯酰胺、乙烯基咪唑的其中一种或其中两种组合。

4.根据权利要求1所述的用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，步骤S2中，所述的多孔复合膜装于双极膜的阳膜面或阴膜面，所述的两张双极膜中间插入一张均相阳离子交换膜和一张均相阴离子交换膜，双极膜的阳膜面对均相阳离子交换膜，双极膜的阴膜面对均相阴离子交换膜，组成离子交换膜元件。

5.根据权利要求4所述的用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，所述的离子交换膜元件具有三个膜室，三个膜室分别设进口与出口，且进口与出口上均设有水管，水管上均设有泵。

6.根据权利要求1所述的用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，步骤S3中包含以下子步骤：

S3-1、向均相阳离子交换膜和均相阴离子交换膜之间的膜室通入有机废水，速率1L/(m²·min)- 2L/(m²·min)，直流进入；

S3-2、向双极膜两侧的膜室通入纯水，循环流动，且纯水流动速率与机废水的通入数量相同；

S3-3、开启直流电源，选双极膜阳膜面为负极，双极膜阴膜面为正极，电压5-20v，直至有机废水中的电导率下降至稳定，关闭电源和循环水泵，多孔复合膜对目标离子吸附完成。

7.根据权利要求6所述的用于有机废水中选择性回收目标离子的方法，其特征在于，步骤S4中包含以下子步骤：

S4-1、向双极膜两侧的膜室通入纯水，循环流动，且流动速率1L/(m²·min)- 2L/(m²·min)；

S4-2、开启直流电源，选双极膜阳膜面为正极，双极膜阴膜面为负极，电压5-20v，两路纯水电导率上升至稳定，关闭电源和水泵，多孔复合膜对目标离子脱附完成。