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一種去除印染廢水中品紅的白堊粉復(fù)合材料的制備方法與流程

文檔序號(hào):12294913閱讀:360來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明屬于水處理材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種去除印染廢水中品紅的白堊粉復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù):
中國(guó)印染行業(yè)發(fā)展較快,加工能力位居世界首位,已是紡織印染生產(chǎn)大國(guó)。但生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益的提高不同步。主要印染大類產(chǎn)品出口的平均單價(jià)比同期進(jìn)口單價(jià)低,說(shuō)明中國(guó)印染產(chǎn)品檔次較低,附加值不高;企業(yè)普遍看重的是色彩以及產(chǎn)品功能的開發(fā),卻忽略了印染對(duì)于自然環(huán)境和社會(huì)的影響;印染企業(yè)大多以來(lái)料來(lái)樣加工為主,在工藝技術(shù)、品種開發(fā)和經(jīng)營(yíng)管理上多處于模仿追隨,自主的品牌較少,研發(fā)創(chuàng)新能力差;染整設(shè)備工藝參數(shù)在線檢測(cè)、在線控制技術(shù),開發(fā)新設(shè)備,制造精度和配套件,節(jié)能、環(huán)保,售后服務(wù)等方面都落后于國(guó)外先進(jìn)水平。印染行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新提高產(chǎn)品檔次,國(guó)家出臺(tái)相應(yīng)的政策治理印染污染嚴(yán)重的生產(chǎn)企業(yè),改善環(huán)境,倡導(dǎo)生產(chǎn)與環(huán)境和諧發(fā)展,加大科技投入,使印染機(jī)械向環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗、省時(shí)高效、短流程方面發(fā)展。“十一五”印染行業(yè)規(guī)劃,以提高印染產(chǎn)品質(zhì)量、推行節(jié)能降耗技術(shù)、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)為原則,以現(xiàn)代電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、生物技術(shù)等高技術(shù)為手段,發(fā)展涂料印染、微懸浮體印染、轉(zhuǎn)移印花、數(shù)碼印花等無(wú)水或少水印染工藝技術(shù),加快生態(tài)紡織品和功能性紡織品研發(fā)和生產(chǎn);推行環(huán)保、節(jié)能、清潔生產(chǎn)印染加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)污染防治從“末端治理”向“源頭預(yù)防”轉(zhuǎn)變;加大環(huán)境執(zhí)法力度,淘汰高耗能、高污染和廢水治理達(dá)不到要求的落后工藝裝備和印染企業(yè)。品紅主要有兩種:堿性品紅和鹽基品紅,有金屬光澤的棕紅色結(jié)晶。溶于水和醇;不溶于醚,所以品紅還可作為區(qū)別醛和酮的一種試劑。通常需要密封保存。用于蠶絲、腈綸、羊毛和單寧媒染棉纖維的染色。也用于皮革、紙張、羽毛、麥稈、竹、木等的著色和制造色淀。本品與孔雀綠拼染腈綸絨線可得黑色,色澤烏黑,并且日曬牢度比分別單獨(dú)應(yīng)用時(shí)有明顯提高,可用于染色細(xì)菌、染色紡織品、消毒劑等。水草的危害主要有:一、密集的水草耗氧巨大,水體呈缺氧狀態(tài),抑制水草生長(zhǎng),無(wú)法有效吸收氮、磷來(lái)維持自身的生長(zhǎng)。更為嚴(yán)重的長(zhǎng)期缺氧,水草呈病態(tài),瘦小無(wú)力,逐漸喪失生命力。二、白天光合作用吸收大量的二氧化碳,晴天中午以后pH上升到10以上,夜間呼吸作用產(chǎn)生大量的二氧化碳,后半夜pH值低于6,高溫期間一天之內(nèi)的pH值變化幅度達(dá)到4,不利于水體酸堿平衡。三、水草過(guò)密影響水質(zhì)的改善水草超過(guò)一定數(shù)量,因缺氧和缺少生長(zhǎng)空間,以及平均吸收底泥中肥料相對(duì)較少,水草生長(zhǎng)速度極慢,甚至停止生長(zhǎng)。水草停止生長(zhǎng)也就停止吸收氮、磷、也就無(wú)法凈化水質(zhì)。本發(fā)明的創(chuàng)造性在于:(1)水草葉/淀粉/聚乙二醇4000/白堊粉/膨潤(rùn)土復(fù)合材料是一種新型水處理材料,作為環(huán)保材料功能開發(fā)潛力巨大;(2)用淀粉將改性白堊粉及改性膨潤(rùn)土固定至氨化水草葉中,制備水草葉生物質(zhì)復(fù)合材料的制備工藝未見文獻(xiàn)報(bào)道;(3)復(fù)合的聚乙二醇4000能改善復(fù)合材料吸附染料的適應(yīng)性;(4)無(wú)論與白堊粉、膨潤(rùn)土粉體相比,還是水草葉相比,復(fù)合材料的物質(zhì)形態(tài)、成分結(jié)構(gòu)、水處理效率等性能均具備突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明屬于水處理材料領(lǐng)域,涉及一種去除印染廢水中品紅的白堊粉復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明提出的制備方法是將改性白堊粉、改性膨潤(rùn)土復(fù)合到氨化水草葉的孔道中,具體工藝包括水草葉洗凈、氨化、白堊粉改性、膨潤(rùn)土改性以及復(fù)合材料制備等。本發(fā)明制備的復(fù)合材料具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)用淀粉將白堊粉及膨潤(rùn)土固定至水草葉中,既能發(fā)揮水草葉密度輕、比表面積大的特性,又能利用白堊粉及膨潤(rùn)土對(duì)品紅吸附能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);(2)與白堊粉及膨潤(rùn)土粉體相比,復(fù)合材料避免了白堊粉及膨潤(rùn)土粉體團(tuán)聚結(jié)塊、品紅吸附力降低的問(wèn)題,又能避免吸附品紅染料的白堊粉及膨潤(rùn)土難以回收,引發(fā)二次污染的問(wèn)題;(3)與水草葉相比,復(fù)合材料大幅度的提高了品紅染料的飽和吸附量,又能避免水處理過(guò)程中水流不暢的問(wèn)題。復(fù)合材料可用于印染廢水處理,市場(chǎng)前景廣闊。本發(fā)明提出的去除印染廢水中品紅的白堊粉復(fù)合材料的制備方法,其特征在于:1)清潔水草葉:將水草葉漂洗、烘干;其中水草葉為苦草、水浮蓮、荷葉、菱角葉之一種;2)水草葉氨化:將清潔后的水草葉置于氨化溶液中,于40~60℃放置2小時(shí),漂洗、烘干;其中氨化溶液的配方是溶劑為去離子水,溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:氨水濃度5~10g/L,乙二胺濃度5~10g/L,醋酸銨濃度5~10g/L,磷酸二氫銨濃度5~10g/L;3)白堊粉改性:將白堊粉置于丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液中,攪拌3小時(shí),過(guò)濾,于90℃干燥9小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的白堊粉;其中丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液中丁二酸的質(zhì)量濃度為10~30%,硝酸鈰銨的質(zhì)量濃度為0.1~0.3%;4)膨潤(rùn)土改性:將膨潤(rùn)土置于檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液中,攪拌6小時(shí),過(guò)濾,于120℃干燥6小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的膨潤(rùn)土;其中檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液中檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為5~10%,雙氧水的質(zhì)量濃度為1~3%;5)復(fù)合材料制備:在質(zhì)量濃度為50%的丙酮水溶液中,依次加入淀粉、聚乙二醇4000、氨化水草葉、改性白堊粉、改性膨潤(rùn)土,攪拌3小時(shí),混合物置于干燥箱中,于100℃干燥6小時(shí),得復(fù)合材料;其中各種物料的重量比為丙酮水溶液/淀粉/聚乙二醇4000/氨化水草葉/改性白堊粉/改性膨潤(rùn)土=4/1/1/1/1/1。將上述白堊粉復(fù)合材料置于含品紅的印染廢水中,調(diào)節(jié)溶液pH值為7~8,于25℃吸附4小時(shí),廢水中品紅的濃度為10~100mg/L,吸附完畢,過(guò)濾;通過(guò)檢測(cè)溶液中殘留的品紅量,得出水草葉生物質(zhì)復(fù)合材料的品紅吸附量。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明實(shí)施例1將苦草用自來(lái)水洗凈,烘干。將氨水、乙二胺、醋酸銨、磷酸二氫銨溶于去離子水中,氨水濃度為10g/L,乙二胺濃度為10g/L,醋酸銨濃度為10g/L,磷酸二氫銨濃度為10g/L,得氨化溶液。將50g洗凈的苦草置于500mL氨化溶液中,于60℃放置2小時(shí),漂洗、烘干,得氨化的苦草。將丁二酸、硝酸鈰銨溶于去離子水中,丁二酸的質(zhì)量濃度為30%,硝酸鈰銨的質(zhì)量濃度為0.3%,得丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液。將100g白堊粉置于500mL丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液中,攪拌3小時(shí),過(guò)濾,于90℃干燥9小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的白堊粉。將檸檬酸鈉、雙氧水溶于去離子水中,檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為10%,雙氧水的質(zhì)量濃度為3%,得檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液。將100g膨潤(rùn)土置于500mL檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液中,攪拌6小時(shí),過(guò)濾,于120℃干燥6小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的膨潤(rùn)土。在40g質(zhì)量濃度為50%的丙酮水溶液,依次加入10g淀粉、10g聚乙二醇4000、10g氨化苦草、10g改性白堊粉、10g改性膨潤(rùn)土,攪拌3小時(shí),混合物置于干燥箱中,于100℃干燥6小時(shí),得白堊粉復(fù)合材料。將上述10g白堊粉復(fù)合材料置于含品紅的印染廢水中,調(diào)節(jié)溶液pH值為7~8,于25℃吸附4小時(shí),廢水中品紅的濃度為100mg/L,吸附完畢,過(guò)濾;通過(guò)檢測(cè)溶液中殘留的品紅量,得出水草葉生物質(zhì)復(fù)合材料的品紅吸附量為169mg/g。實(shí)施例2將水浮蓮用自來(lái)水洗凈,烘干。將氨水、乙二胺、醋酸銨、磷酸二氫銨溶于去離子水中,氨水濃度為5g/L,乙二胺濃度為5g/L,醋酸銨濃度為5g/L,磷酸二氫銨濃度為5g/L,得氨化溶液。將50g洗凈的水浮蓮置于500mL氨化溶液中,于40℃放置2小時(shí),漂洗、烘干,得氨化的水浮蓮。將丁二酸、硝酸鈰銨溶于去離子水中,丁二酸的質(zhì)量濃度為10%,硝酸鈰銨的質(zhì)量濃度為0.1%,得丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液。將100g白堊粉置于500mL丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液中,攪拌3小時(shí),過(guò)濾,于90℃干燥9小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的白堊粉。將檸檬酸鈉、雙氧水溶于去離子水中,檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為5%,雙氧水的質(zhì)量濃度為1%,得檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液。將100g膨潤(rùn)土置于500mL檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液中,攪拌6小時(shí),過(guò)濾,于120℃干燥6小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的膨潤(rùn)土。在40g質(zhì)量濃度為50%的丙酮水溶液,依次加入10g淀粉、10g聚乙二醇4000、10g氨化水浮蓮、10g改性白堊粉、10g改性膨潤(rùn)土,攪拌3小時(shí),混合物置于干燥箱中,于100℃干燥6小時(shí),得白堊粉復(fù)合材料。將上述10g白堊粉復(fù)合材料置于含品紅的印染廢水中,調(diào)節(jié)溶液pH值為7~8,于25℃吸附4小時(shí),廢水中品紅的濃度為10mg/L,吸附完畢,過(guò)濾;通過(guò)檢測(cè)溶液中殘留的品紅量,得出水草葉生物質(zhì)復(fù)合材料的品紅吸附量為177mg/g。實(shí)施例3將荷葉用自來(lái)水洗凈,烘干。將氨水、乙二胺、醋酸銨、磷酸二氫銨溶于去離子水中,氨水濃度為6g/L,乙二胺濃度為7g/L,醋酸銨濃度為8g/L,磷酸二氫銨濃度為9g/L,得氨化溶液。將50g洗凈的荷葉置于500mL氨化溶液中,于45℃放置2小時(shí),漂洗、烘干,得氨化的荷葉。將丁二酸、硝酸鈰銨溶于去離子水中,丁二酸的質(zhì)量濃度為25%,硝酸鈰銨的質(zhì)量濃度為0.3%,得丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液。將100g白堊粉置于500mL丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液中,攪拌3小時(shí),過(guò)濾,于90℃干燥9小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的白堊粉。將檸檬酸鈉、雙氧水溶于去離子水中,檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為6%,雙氧水的質(zhì)量濃度為1%,得檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液。將100g膨潤(rùn)土置于500mL檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液中,攪拌6小時(shí),過(guò)濾,于120℃干燥6小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的膨潤(rùn)土。在40g質(zhì)量濃度為50%的丙酮水溶液,依次加入10g淀粉、10g聚乙二醇4000、10g氨化荷葉、10g改性白堊粉、10g改性膨潤(rùn)土,攪拌3小時(shí),混合物置于干燥箱中,于100℃干燥6小時(shí),得白堊粉復(fù)合材料。將上述10g白堊粉復(fù)合材料置于含品紅的印染廢水中,調(diào)節(jié)溶液pH值為7~8,于25℃吸附4小時(shí),廢水中品紅的濃度為80mg/L,吸附完畢,過(guò)濾;通過(guò)檢測(cè)溶液中殘留的品紅量,得出水草葉生物質(zhì)復(fù)合材料的品紅吸附量為141mg/g。實(shí)施例4將菱角葉用自來(lái)水洗凈,烘干。將氨水、乙二胺、醋酸銨、磷酸二氫銨溶于去離子水中,氨水濃度為5g/L,乙二胺濃度為10g/L,醋酸銨濃度為5g/L,磷酸二氫銨濃度為10g/L,得氨化溶液。將50g洗凈的菱角葉置于500mL氨化溶液中,于50℃放置2小時(shí),漂洗、烘干,得氨化的菱角葉。將丁二酸、硝酸鈰銨溶于去離子水中,丁二酸的質(zhì)量濃度為20%,硝酸鈰銨的質(zhì)量濃度為0.2%,得丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液。將100g白堊粉置于500mL丁二酸/硝酸鈰銨混合水溶液中,攪拌3小時(shí),過(guò)濾,于90℃干燥9小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的白堊粉。將檸檬酸鈉、雙氧水溶于去離子水中,檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為8%,雙氧水的質(zhì)量濃度為2%,得檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液。將100g膨潤(rùn)土置于500mL檸檬酸鈉/雙氧水混合水溶液中,攪拌6小時(shí),過(guò)濾,于120℃干燥6小時(shí),冷卻,用去離子水洗滌,干燥,得改性的膨潤(rùn)土。在40g質(zhì)量濃度為50%的丙酮水溶液,依次加入10g淀粉、10g聚乙二醇4000、10g氨化菱角葉、10g改性白堊粉、10g改性膨潤(rùn)土,攪拌3小時(shí),混合物置于干燥箱中,于100℃干燥6小時(shí),得白堊粉復(fù)合材料。將上述10g白堊粉復(fù)合材料置于含品紅的印染廢水中,調(diào)節(jié)溶液pH值為7~8,于25℃吸附4小時(shí),廢水中品紅的濃度為50mg/L,吸附完畢,過(guò)濾;通過(guò)檢測(cè)溶液中殘留的品紅量,得出水草葉生物質(zhì)復(fù)合材料的品紅吸附量為109mg/g。
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