本發(fā)明涉及廢水處理，具體涉及一種工業(yè)廢水用表面活性劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)廢水主要指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水及廢液，其中含有流失的工業(yè)生產(chǎn)使用的原材料、中間產(chǎn)物及副產(chǎn)品等污染物。目前，隨著焦化、印染、造紙、農(nóng)藥、醫(yī)藥、石化等工業(yè)快速發(fā)展，使得含難降解有機(jī)污染物的工業(yè)廢水種類(lèi)與數(shù)量日益增多，其主要污染物為有機(jī)氰化物、多氯聯(lián)苯(pcbs)、多環(huán)芳烴(pahs)、染料、抗生素等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且難生化降解的有機(jī)物質(zhì)。而這些污染物會(huì)造成許多危害，如：對(duì)水生生物及水環(huán)境的危害、對(duì)人體的毒害作用、對(duì)農(nóng)作物的危害等。因此，需要對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，有效去除廢水中的有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物，從而達(dá)到出水水質(zhì)的要求。

2、傳統(tǒng)處理工業(yè)廢水的方法主要包括：吸附法、膜分離技術(shù)、氧化塘法、生物強(qiáng)化技術(shù)、絮凝沉淀法、高級(jí)氧化技術(shù)等，但是單一的處理方法所達(dá)成的效果有限，因此，需要綜合幾種方法，如：將吸附法、絮凝沉淀法相結(jié)合，制備出一種同時(shí)具有高吸附性能、絮凝效果優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)的表面活性劑，來(lái)提高廢水處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種工業(yè)廢水用表面活性劑及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種工業(yè)廢水用表面活性劑，包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺20-30份，高嶺土7-10份，活性炭3-6份，木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠5-12份，復(fù)合光催化劑3-6份，改性聚丙烯酸3-5份；

4、所述復(fù)合光催化劑是由納米氧化鋅和納米二氧化鈦以0.5-2：0.5-3的質(zhì)量比混合而成；

5、所述木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠由以下步驟制備：

6、步驟a1、將2，5-二羥基對(duì)苯二甲酸和六水合硝酸鎳加入到體積比為1：1：1的dmf、去離子水、乙醇混合液中攪拌30min，再緩慢滴加0.4mol/l氫氧化鈉溶液攪拌10-20min，再轉(zhuǎn)移至高壓釜中，并于120℃下反應(yīng)6-8h，離心、洗滌、干燥，即得ni-mof-oh(含有羥基官能團(tuán)的鎳基金屬有機(jī)框架)；

7、步驟a2、將ni-mof-oh粉末置于管式爐中，在流動(dòng)的氬氣條件下，以3℃/min的加熱速率升溫至700-800℃，并保溫40-60min，洗滌至中性，干燥，即得磁化ni-mof；

8、步驟a3、將木質(zhì)素在去離子水中分散，在攪拌條件下，緩慢滴加30wt％的雙氧水，并調(diào)節(jié)ph為5-7，升溫至60-80℃，反應(yīng)2-3h，離心、洗滌、干燥，即得改性木質(zhì)素；

9、步驟a4、將氯化鈣在去離子水中分散，記為混合液；將改性木質(zhì)素在去離子水中分散，加入磁化ni-mof攪拌1-2h，再緩慢加入混合液，固化1h，洗滌、冷凍干燥，即得木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠；

10、進(jìn)一步地，步驟a1中2，5-二羥基對(duì)苯二甲酸、六水合硝酸鎳、混合液和氫氧化鈉溶液的用量比為0.4-1.2g：0.5-1.5g：150ml：10ml；

11、進(jìn)一步地，步驟a3中木質(zhì)素、去離子水和雙氧水的質(zhì)量比為2-4：10：0.1-0.2；

12、進(jìn)一步地，步驟a4中改性木質(zhì)素、去離子水、磁化ni-mof和混合液的用量比為1-3g：200ml：0.5-1.5g：100ml，混合液中氯化鈣和去離子水的用量比為1-3g：100ml。

13、所述改性聚丙烯酸由以下步驟制備：

14、步驟b1、將偏二甲基乙烯基二胺在n，n-二甲基乙酰胺中分散，在冰水浴條件下加入三乙胺，再緩慢加入丙烯酰氯攪拌30min，再轉(zhuǎn)移至油浴鍋中，于55-65℃下反應(yīng)4-6h，然后將混合液倒入10℃的去離子水中，抽濾、洗滌、干燥，即得中間產(chǎn)物；

15、步驟b2、將中間產(chǎn)物在乙醇中分散，在45℃下攪拌，采用恒壓分液漏斗逐滴加入1-氯十二烷反應(yīng)8-12h，過(guò)濾、干燥，即得功能單體；

16、步驟b3、將乳化劑在去離子水中分散，加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和功能單體攪拌30min，形成預(yù)乳液；然后將過(guò)硫酸銨加入去離子水中，在65-75℃下攪拌20min，再緩慢滴加預(yù)乳液，并在1-2h內(nèi)滴完，再升溫至80-90℃繼續(xù)反應(yīng)2-3h，過(guò)濾，即得改性丙烯酸；

17、進(jìn)一步地，步驟b1中偏二甲基乙烯基二胺、丙烯酰氯、三乙胺、n，n-二甲基乙酰胺和去離子水的用量比為0.1-0.3mol：0.11-0.31mol：3-7ml：100ml：200ml；

18、進(jìn)一步地，步驟b2中中間產(chǎn)物、乙醇和1-氯十二烷的用量比為0.1mol：100ml：0.1mol；

19、進(jìn)一步地，步驟b3中過(guò)硫酸銨、去離子水和預(yù)乳液的質(zhì)量比為0.03-0.1：50-80：56-90，預(yù)乳液中乳化劑、去離子水、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和功能單體的質(zhì)量比為1-2：40-60：8-12：5-10：2-6。

20、一種工業(yè)廢水用表面活性劑的制備方法包括以下步驟：

21、按重量份稱取原料，將聚丙烯酰胺、高嶺土、活性炭、木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠、復(fù)合光催化劑和改性聚丙烯酸攪拌混合均勻，即得工業(yè)廢水用表面活性劑。

22、本發(fā)明的有益效果：

23、本發(fā)明制備的表面活性劑是一種組合物，該組合物是由聚丙烯酰胺、高嶺土、木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠、復(fù)合光催化劑和改性聚丙烯酸攪拌混合而成，將其應(yīng)用于工業(yè)廢水的凈化時(shí)，能顯著提高廢水的凈化效率；其中，木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠具有優(yōu)異的吸附、絮凝作用和可循環(huán)性能；改性聚丙烯酸則是通過(guò)靜電吸附或螯合作用達(dá)到凈化的目的；復(fù)合光催化劑通過(guò)對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行光催降解，進(jìn)一步提高對(duì)廢水的凈化。

24、木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠中，以2，5-二羥基對(duì)苯二甲酸和六水合硝酸鎳為原料合成表面含有羥基的鎳基金屬有機(jī)框架；再將ni-mof-oh在高溫、氬氣條件下煅燒，制得磁化ni-mof；再利用雙氧水將木質(zhì)素氧化，制得含有大量羧基和羥基的改性木質(zhì)素；最后，以氯化鈣為交聯(lián)劑，將含有大量羧基和羥基的改性木質(zhì)素與磁化ni-mof進(jìn)行復(fù)合，制備木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠。木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠具有的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和空隙結(jié)構(gòu)，使其被引入基體后，能有效提高基體對(duì)廢水中重金屬、有機(jī)污染物、含磷化合物等污染物的吸附作用，同時(shí)具有循環(huán)性能；其中，改性木質(zhì)素能利用其自身具有的活性基團(tuán)，如：羥基、羧基，使廢水中重金屬離子等污染物與其產(chǎn)生吸附作用或絮凝作用，從而凈化廢水；磁性ni-mof能通過(guò)與改性木質(zhì)素中羧基的協(xié)同作用更好的分散在復(fù)合凝膠中，增加了凝膠的機(jī)械強(qiáng)度，使復(fù)合凝膠易于成型并在應(yīng)用過(guò)程中保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，同時(shí)ni-mof煅燒后具有的磁性，使復(fù)合凝膠在后續(xù)循環(huán)使用時(shí)能被磁鐵快速分離和回收，提高了循環(huán)使用性能。此外，磁性ni-mof和木質(zhì)素的復(fù)合，還提高了木質(zhì)素/ni-mof復(fù)合凝膠的比表面積，進(jìn)而暴露更多的活性位點(diǎn)，有利于污染物在其表面吸附，進(jìn)一步提高了基體對(duì)廢水的凈化作用。

25、改性聚丙烯酸是以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯以及功能單體為原料，se-10n為乳化劑、過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑合成；改性聚丙烯酸的引入，能通過(guò)其分子中的羧基與廢水中的金屬陽(yáng)離子發(fā)生螯合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而減少?gòu)U水中金屬離子的含量，同時(shí)聚丙烯酸的絮凝和吸附機(jī)理共同作用，使其高分子的極性基團(tuán)與水中的懸浮物和顆粒物質(zhì)發(fā)生吸引力，形成吸附層，從而將懸浮物聚集形成較大的絮體，再經(jīng)后處理，能有效提高水的透明度，凈化廢水；此外，改性聚丙烯酸中引入的季銨鹽結(jié)構(gòu)，還能通過(guò)電中和作用，與水中的帶電雜質(zhì)發(fā)生電吸引作用，減少帶電雜質(zhì)的濃度，使其失去穩(wěn)定性并聚集成絮凝體，從而去除水中的懸浮固體和濁度，進(jìn)一步提高廢水的凈化效率。