本發(fā)明屬于印染廢水處理領域，具體涉及一種用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂及其制備方法。

背景技術：

我國紡織工業(yè)產生的廢水數量多，污染嚴重，是對水資源環(huán)境影響較大的工業(yè)污染源之一。在紡織工業(yè)廢水中，以印染廢水污染最為嚴重。對于印染廢水的治理一直是我國乃至世界上研究的重點課題之一，印染廢水的治理技術主要有物理化學法、生物法、膜工藝法等，隨著印染廢水的成分復雜化及高濃度的排放使得此類技術開發(fā)存在一定困難，需要更多的實際應用技術參與到染色廢水的治理中來。

上世紀70年代warschawsky對萃淋樹脂的研究有了突破性進展，主要用于萃取領域中各種金屬元素的提取，如申請?zhí)枮?01710220635.6的中國專利，其公開了一種環(huán)氧丙烯酸萃淋樹脂的制備方法及其在提取分離鍺上的應用，但并未應用到染色廢水處理中。萃淋樹脂相對于螯合和離子交換樹脂具有合成簡易、耗時短，對針對性物質萃取效率高等優(yōu)勢。近幾年萃淋樹脂技術已有很大的發(fā)展，并且開發(fā)出很多種類，應用領域也越來越廣泛。而萃淋樹脂技術用于染色廢水處理領域屬于新技術開發(fā)，如申請?zhí)枮?01610315614.8的中國專利，其公開了一種多烷基胺萃淋樹脂捕捉染色廢水中染料的方法，將制得的帶孔型萃淋樹脂載體引入多烷基胺萃取劑，得到捕捉效率高、再生率高的多烷基胺萃淋樹脂，該中國專利并未對萃淋樹脂載體本身進行改性。樹脂分離簡便易于工業(yè)化應用，能夠通過脫附再生利用大大的節(jié)省成本，是非常值得期待和關注的研發(fā)技術。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂及其制備方法，本發(fā)明可應用到染色廢水的脫色處理中，具有脫色率高、廢水吸附飽和量大、吸附時間短、可循環(huán)使用次數多等優(yōu)勢。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是：一種用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂的制備方法，其特征在于，反應物按照質量份計，制備方法如下：將0.5～0.8份分散劑溶于40～100份熱水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入2～4份苯乙烯，0.8～1.2份二乙烯苯，0.1～0.5份載體改性劑，其中0≤a≤5，a為整數，0.05～0.1份碳酸鈣，0.05～0.1份偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待其充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入1～5份萃取劑，控制攪拌速率為300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃，繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀載體改性萃淋樹脂。所述苯乙烯和二乙烯苯為合成萃淋樹脂載體的聚合單體，通過加入載體改性劑（0≤a≤5，a為整數）使制備出的萃淋樹脂載體含有胺類結構，在酸性條件下載體改性萃淋樹脂的載體表面對水溶液有較好的親水性，進而增加了萃取劑對于染料的吸附速率，同時胺類結構增加了對于染料的吸附量，且在堿性條件下易于脫附，使得載體改性萃淋樹脂可以循環(huán)利用且操作簡易。

作為優(yōu)選，苯乙烯與二乙烯苯的質量比為2:1～4:1。制得的萃淋樹脂載體較佳。

作為優(yōu)選，所述苯乙烯和二乙烯苯為聚合單體，該聚合單體與水的質量比為1:15～1:20。利于反應進行。

作為優(yōu)選，所述聚合單體與萃取劑的質量比為1:0.5～1:1。物料配比較佳。

作為優(yōu)選，所述聚合單體與載體改性劑的質量比為1:0.05～1:0.1。制備出的萃淋樹脂載體含有合適數量的胺類結構。

作為優(yōu)選，所述載體改性劑，其中a=2。制備出的萃淋樹脂載體含有較佳的胺類結構。

作為優(yōu)選，所述熱水的溫度為55～65℃。適宜的分散劑溶解溫度。

作為優(yōu)選，按照質量份計，所述聚乙烯醇為0.001～0.005份。用量較為合理。

作為優(yōu)選，所述分散劑為明膠。效果較佳。

一種用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂，其特征在于，如所述的方法制得，所述載體改性萃淋樹脂在酸性條件下可對染料進行吸附，在堿性條件下可進行脫附，脫附完全后可繼續(xù)循環(huán)使用。與未進行載體改性的萃淋樹脂相比，本發(fā)明所述的載體改性萃淋樹脂提高了脫色率、增大了吸附飽和廢水量的體積，縮短了吸附時間。

本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：本發(fā)明以苯乙烯與二乙烯苯為聚合單體，通過加入載體改性劑，制備了一種載體含有胺類結構的萃淋樹脂。在酸性條件下載體改性萃淋樹脂的載體表面對水溶液有較好的親水性，進而增加了萃取劑對于染料的吸附速率，同時胺類結構增加了對于染料的吸附量，且在堿性條件下易于脫附，使得載體改性萃淋樹脂可以循環(huán)利用且操作簡易。與未進行載體改性的萃淋樹脂相比，本發(fā)明所述的載體改性萃淋樹脂提高了脫色率、增大了吸附飽和廢水量的體積，縮短了吸附時間，經數十次循環(huán)使用仍能保持較高的脫色率。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。

實施例1：

染色廢水脫色用載體改性萃淋樹脂的制備：

將60g明膠完全溶于5000ml溫度為60℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入200g苯乙烯，100g二乙烯苯，20g載體改性劑，8g碳酸鈣，5g偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入200g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到目標產物載體改性萃淋樹脂一。

本實施例的載體改性劑的化學結構式為：，式中a＝0。

實施例2：

染色廢水脫色用載體改性萃淋樹脂的制備：

將60g明膠完全溶于5000ml溫度為60℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入200g苯乙烯，100g二乙烯苯，20g載體改性劑，8g碳酸鈣，5g偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入200g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到目標產物載體改性萃淋樹脂二。

本實施例的載體改性劑的化學結構式為：，式中a＝2。

實施例3：

染色廢水脫色用載體改性萃淋樹脂的制備：

將60g明膠完全溶于5000ml溫度為60℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入200g苯乙烯，100g二乙烯苯，20g載體改性劑，8g碳酸鈣，5g偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入200g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到目標產物載體改性萃淋樹脂三。

本實施例的載體改性劑的化學結構式為：，式中a＝5。

對比例1：

無載體改性劑的萃淋樹脂的制備：

將60g明膠完全溶于5000ml溫度為60℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入200g苯乙烯，100g二乙烯苯，8g碳酸鈣，5g偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入200g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀萃淋樹脂。

萃淋樹脂脫色效率對比：

分別取2g上述實施例1～4所述的載體改性萃淋樹脂一、載體改性萃淋樹脂二、載體改性萃淋樹脂三和萃淋樹脂進行脫色效率對比，分別將上述4種萃淋樹脂加入一定量的濃度為1.5g/l的活性染料黑xd～07r中，用硫酸調ph值為2，攪拌混合，考察吸附量與吸附時間。

結果表明：實施例1制備的載體改性萃淋樹脂一、實施例2制備的載體改性萃淋樹脂二和實施例3制備的載體改性萃淋樹脂三均可達到脫色率為98.5%，吸附飽和量為120ml廢水，吸附時間為45min；實施例4制備的萃淋樹脂可以達到脫色率為97.8%，吸附飽和量為60ml廢水，吸附時間為90min。

萃淋樹脂的循環(huán)利用次數：

分別取2g上述實施例1～4所述的載體改性萃淋樹脂一、載體改性萃淋樹脂二、載體改性萃淋樹脂三和萃淋樹脂進行循環(huán)利用次數對比，分別將上述4種萃淋樹脂加入50ml濃度為1.5g/l的活性染料黑xd～07r中，用硫酸調ph值為2，攪拌混合，充分吸附后，將4種萃淋樹脂加入1mol/l的燒堿溶液中脫附，脫附完全后，將4種萃淋樹脂繼續(xù)循環(huán)使用。

結果表明：實施例1制備的載體改性萃淋樹脂一、實施例2制備的載體改性萃淋樹脂二和實施例3制備的載體改性萃淋樹脂三在循環(huán)使用25次后，脫色率仍可達到95.6%；實施例4制備的萃淋樹脂在循環(huán)使用25次后，脫色率降至82.3%。

本發(fā)明脫色率的計算公式為：脫色率%=(a0～a1)/a0×100%，a0為染色廢水初始吸光度，a1為染色廢水脫色后的吸光度。

實施例4：

染色廢水脫色用載體改性萃淋樹脂的制備：

將80g明膠完全溶于8000ml溫度為65℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入400g苯乙烯，100g二乙烯苯，40g載體改性劑，10g碳酸鈣，10g偶氮二異丁腈和0.005g聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入400g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到目標產物。

本實施例的載體改性劑的化學結構式為：，式中a＝2。

實施例5：

染色廢水脫色用載體改性萃淋樹脂的制備：

將70g明膠完全溶于6000ml溫度為60℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入300g苯乙烯，100g二乙烯苯，30g載體改性劑，9g碳酸鈣，8g偶氮二異丁腈和0.003g聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入300g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到目標產物。

本實施例的載體改性劑的化學結構式為：，式中a＝2。

實施例6：

染色廢水脫色用載體改性萃淋樹脂的制備：

將60g明膠完全溶于5000ml溫度為55℃的水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入200g苯乙烯，100g二乙烯苯，20g載體改性劑，8g碳酸鈣，5g偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入200g三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率300r/min，緩慢升溫至75℃～85℃下繼續(xù)攪拌6～7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到目標產物。

本實施例的載體改性劑的化學結構式為：，式中a＝4。

實施例7：

本實施例中用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂的制備方法如下：反應物按照質量份計，制備方法如下：將0.5份分散劑溶于50份熱水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入4份苯乙烯，0.8份二乙烯苯，0.2份載體改性劑，其中a=1，0.1份碳酸鈣，0.1份偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待其充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入3份三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率為300r/min，緩慢升溫至75℃，繼續(xù)攪拌6h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀載體改性萃淋樹脂。

實施例8：

本實施例中用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂的制備方法如下：反應物按照質量份計，制備方法如下：將0.8份分散劑溶于70份熱水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入2份苯乙烯，1.2份二乙烯苯，0.4份載體改性劑，其中a=3，0.05份碳酸鈣，0.05份偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待其充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入1.5份三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率為300r/min，緩慢升溫至85℃，繼續(xù)攪拌7h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀載體改性萃淋樹脂。

實施例9：

本實施例中用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂的制備方法如下：反應物按照質量份計，制備方法如下：將0.6份分散劑溶于60份熱水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入3份苯乙烯，1份二乙烯苯，0.3份載體改性劑，其中a=5，0.08份碳酸鈣，0.07份偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待其充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入2.5份三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率為300r/min，緩慢升溫至80℃，繼續(xù)攪拌6.5h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀載體改性萃淋樹脂。

實施例10：

本實施例中用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂的制備方法如下：反應物按照質量份計，制備方法如下：將0.5份分散劑溶于40份熱水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入2份苯乙烯，0.8份二乙烯苯，0.1份載體改性劑，其中a=1，0.05份碳酸鈣，0.05份偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待其充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入1份三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率為300r/min，緩慢升溫至80℃，繼續(xù)攪拌6.5h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀載體改性萃淋樹脂。

實施例11：

本實施例中用于染色廢水脫色的載體改性萃淋樹脂的制備方法如下：反應物按照質量份計，制備方法如下：將0.8份分散劑溶于100份熱水中，開啟攪拌，待其完全溶解后，加入4份苯乙烯，1.2份二乙烯苯，0.5份載體改性劑，其中a=5，0.1份碳酸鈣，0.1份偶氮二異丁腈和微量聚乙烯醇，待其充分攪拌后，在45℃下恒溫30min，加入5份三烷基胺類萃取劑，控制攪拌速率為300r/min，緩慢升溫至80℃，繼續(xù)攪拌6.5h，攪拌結束后，靜置，過濾，并用去離子水沖洗數次，烘干，得到顆粒狀載體改性萃淋樹脂。

雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟悉該項技術的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和范圍內所作的更動與潤飾，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。