[发明专利]一种改性碳纤维及其在含油废水分离回收中的应用

说明书

本发明提供了一种改性碳纤维及其在含油废水分离回收中的应用，本发明改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：将碳纤维电连接在正负电极上，并且将碳纤维置于电解液后对碳纤维施加电流密度为150～500A/m²的电流，所述电解液包括过氧化氢、水和零价铁纳米催化剂。本发明含油废水处理装置包括依次管路连通的聚结破乳器和气浮隔油池；所述聚结破乳器包括壳体和本发明所述改性碳纤维组成的改性碳纤维束，所述改性碳纤维束设置于所述壳体内部。本发明的改性碳纤维紧密堆叠时的水接触角小于30度，具有良好的亲水性，将本发明的改性碳纤维组成改性碳纤维束用于含油废水的破乳分离时，具有很好的破乳效果，破乳后的水相含油量低。

技术领域

本发明涉及含油废水处理技术领域，具体涉及一种改性碳纤维及其在含油废水分离回收中的应用。

背景技术

随着经济社会的快速发展和工业生产的迅猛开展，我国的工业用水和废水产生量快速增加。然而我国可用的水资源非常有限，必须对工业废水进行净化回用，以弥补水资源不足的弊端。

目前，国内污水处理行业蓬勃发展。然而，针对含油废水处理的方法依旧比较落后，主要基于传统的加破乳剂方法，处理效率低，同时需要消耗大量的化学破乳剂，成本高，环保性差。如在金属切削、磨加工过程中，往往需要大量使用含油切削液。现有切削液废水的处理方法采用向切削液废水中添加破乳剂进行破乳，但是由于不同浓度的切削液废水所需要的破乳剂的浓度不同，因此导致破乳剂的使用具有局限性，而且破乳剂的使用有可能导致二次污染，而且破乳效果较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种改性碳纤维及其在含油废水分离回收中的应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种改性碳纤维，所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：

将碳纤维电连接在正负电极上，并且将碳纤维置于电解液后对所述碳纤维施加电流密度为150～500A/m²的电流，所述电解液包括过氧化氢、水和零价铁纳米催化剂，所述电解液中过氧化氢的质量浓度为3％～10％，所述电解液中零价铁纳米催化剂的浓度为5～10g/L。

发明人通过对碳纤维施加电流处理，并且通过改进电解液的组分和含量，获得了一种新的改性碳纤维，改性后的碳纤维表面变得更粗糙，形成了明显的氧化亲水层结构，改性后的碳纤维紧密堆叠时的水接触角小于30度，具有良好的亲水性，将改性碳纤维组成改性碳纤维束用于含油废水的破乳分离时，具有很好的破乳效果，破乳后的水相含油量低。

优选地，所述电解液中过氧化氢的质量浓度为5％～10％。

发明人通过研究发现，当电解液中过氧化氢的质量浓度为5％～10％时，获得的改性后的碳纤维紧密堆叠时的水接触角更小，亲水性更佳，用于破乳时破乳效果更好，破乳后的水相含油量更低。

优选地，所述电解液中零价铁纳米催化剂的浓度为7～10g/L。

发明人通过研究发现，当电解液中零价铁纳米催化剂的浓度为7～10g/L时，获得的改性后的碳纤维紧密堆叠时的水接触角更小，亲水性更佳，用于破乳时破乳效果更好，破乳后的水相含油量更低。

优选地，所述施加电流的时间为5～15分钟。

本发明还提供了一种含油废水处理装置，所述含油废水处理装置包括依次管路连通的聚结破乳器和气浮隔油池；

所述聚结破乳器包括壳体和上述任一所述改性碳纤维组成的改性碳纤维束，所述改性碳纤维束设置于所述壳体内部，所述壳体设置有进料口和出料口，所述聚结破乳器的出料口与所述气浮隔油池管路连通。