[发明专利]一种工业废水的环保处理方法及处理剂

说明书

本发明公开了一种工业废水的环保处理方法及处理剂。该方法采用含有氨基和羧基的吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球为吸附剂，染料工业废水中的染料等有机物选择性地吸附于吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球中，然后在酸溶液中进行解吸附处理，可实现染料废水的循环吸附处理。该吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球是将氯甲基化聚苯乙烯接枝吡啶酮双酯化合物后，将所述吡啶酮双酯化合物经NaOH水解得到吡啶酮双酸化合物，再将部分羧基转化为氨基，然后在卡特缩合剂催化下缩合交联，得到分子链中含有氨基和羧基的吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球。该吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球具有吸附容量大、吸附效率高、可重复使用等优点，能够对染料废液进行环保回收处理。

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，涉及一种工业废水的环保处理方法及处理剂，尤其涉及一种染料工业废水的环保处理方法及吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球处理剂。

背景技术

在工业生产过程中往往会混入各种未反应完全的原材料、中间物、副产物，以及杂质等，形成废水或废液，这些废水如果直接排放在河道中，会严重污染生态环境，危害人类的生存健康，因此必须对其进行净化处理。不同工厂与企业所排放的废水种类不同，其中的污染物元素也不同，如机械、化工、纺织、煤炭、石油等工业废水，不同的生产类型因此在处理工业废水时要对症下药，根据废水的种类科学选择废水处理方法是处理废水的正确途径，同时遵循安全、环保、可持续发展等原则，提高废水处理的有效性。

近年来，染颜料产品在纺织印染、油漆墨、造纸、塑料、化妆品等行业具有极为广泛的应用。研究发现，在染料的生产和使用加工的过程中，大概有一到二成的染料会以废水的形式排放出去。染料废水具有COD高、染料结构稳定，难降解、部分染料毒性大，对环境生物具有危害等特点。目前，染料废水的处理办法主要有吸附、化学沉降、膜分离、生物法等，其中吸附法由于效率较高、工艺简单、成本相对较低且不产生二次污染等特点而受到广泛关注，成为目前最有效的污水处理方法之一。传统的活性炭吸附剂仅能在较低浓度时吸附部分亲水性和酸性染料，处理不彻底，对离子型染料的吸附作用较弱。聚苯乙烯树脂具有多孔立体结构，常被用作染料废水的吸附剂，聚苯乙烯吸附污染物后，还可以进行解吸而重复利用。对聚苯乙烯树脂进行改性处理，增加能够与染料分子发生化学反应的功能团，能够实现染料的高效吸附和生物降解，改善水质。

发明专利CN109731556公开了一种丙烯酰胺改性玉米秸秆/醇胺改性聚苯乙烯多孔树脂复合吸附剂在印染废水中的应用，将丙烯酰胺改性玉米秸秆和醇胺改性聚苯乙烯多孔树脂混合球磨，得到印染废水高效处理剂，但其脱色效果不理想，难以重复使用。发明专利CN108467156公开了一种印染废水分步净化处理的方法，该方法将印染废水经多介质过滤、可见光催化、微滤膜过滤后，通过两性离子氯乙酰化聚苯乙烯交换树脂的吸附作用去除废水中的剩余有机物，通过离子交换作用去除废水中的金属离子和无机盐。但该两性离子氯乙酰化聚苯乙烯交换树脂对染料的选择性吸附性较弱，因此吸附容量不大，降低了吸附效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种工业废水的环保处理方法及处理剂，该吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球是将氯甲基化聚苯乙烯接枝吡啶酮双酯化合物后，将所述吡啶酮双酯化合物经NaOH水解得到吡啶酮双酸化合物，再将部分羧基转化为氨基，然后在卡特缩合剂催化下缩合交联，得到分子链中含有氨基和羧基的吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球。含有氨基和羧基的吡啶酮交联结构通过电荷和范德华力，赋予聚苯乙烯微球良好的选择性吸附性能，从而实现对染料废水中染料的选择性高效吸附。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种工业废水的环保处理剂，所述处理剂为含有氨基和羧基的吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球，其结构式如下：

式中，为氯甲基化聚苯乙烯分子链。

进一步的，所述吡啶酮两性交联聚苯乙烯微球对染料的吸附容量为250-400mg/g。