本發(fā)明涉及染料污水處理技術(shù)領(lǐng)域,特別是利用農(nóng)林業(yè)廢棄物制備出高效的染料吸附劑。
背景技術(shù):
吸附劑是能使活性成分附著在其表面,使得液相或氣相中的液態(tài)或固態(tài)微量化合物在其表面變?yōu)楣虘B(tài),是一種在氣體或者固體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。目前,常用的吸附劑為氧化鋁、活性炭、硅膠等。這類吸附劑存在制造成本高、能耗大等問題。如何低成本制備性能優(yōu)良的吸附劑是污染物處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。銀杏是一種在我國(guó)廣泛分布的落葉大喬木。在秋冬季節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的落葉而形成城市垃圾,若處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。因此,如何經(jīng)濟(jì)快捷地處理銀杏落葉成為一個(gè)棘手的問題。銀杏葉中存在大量天然的孔洞結(jié)構(gòu),且其成分多為纖維素、木質(zhì)素等多羥基有機(jī)成分,這使其非常適合作為制備吸附劑的原料。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后可將銀杏葉制成吸附劑,用以吸附污水中的污染物,從而達(dá)到以廢治廢的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于利用銀杏葉制備一種高效的吸附劑。本發(fā)明以銀杏落葉為原材料,通經(jīng)過(guò)粉碎、水洗、堿洗、酸洗、再次水洗,最后烘干后,獲得適用于含有有機(jī)物(特別是陽(yáng)離子型染料)污水處理的性能優(yōu)良的吸附劑。
本發(fā)明所述的吸附劑的制備方法包括以下步驟:
(1)將銀杏葉在高速粉碎機(jī)中打碎成粉,過(guò)40-200目標(biāo)準(zhǔn)目篩,選取40-200目尺寸范圍的樹葉粉末備用;
(2)用去離子水將銀杏葉粉末反復(fù)清洗至洗液澄清;
(3)將步驟(2)中得到的粉末利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-10%的堿性溶液浸泡,并在40-80℃,10-60rpm轉(zhuǎn)速下攪拌保溫0.5-4小時(shí)時(shí)間;
(4)將步驟(3)中得到的粉末用1%-10%的稀酸反復(fù)清洗若干次;
(5)將步驟(4)中稀酸清洗過(guò)的粉末用去離子水洗至中性;
(6)將步驟(5)中洗凈的粉末放入烘箱中,在30-80℃下烘干6-24小時(shí);
步驟(3)中所述的堿性溶液是優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種任意組合配制而成的水溶液。步驟(4)中所述的稀酸是優(yōu)選鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、草酸中的一種或幾種任意組合配成的水溶液。
使用本發(fā)明的方法,可將銀杏的樹葉制備成吸附劑,用于污水中有機(jī)物質(zhì)的吸附分離。與現(xiàn)有方法相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)首次僅以銀杏樹葉作為原料,制得了高性能的固體吸附劑;
(2)本發(fā)明產(chǎn)品以農(nóng)林業(yè)廢棄物為原材料,通過(guò)簡(jiǎn)單的處理獲取吸附劑產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了以廢治廢的目標(biāo);
(3)本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單易操作,制備過(guò)程基本沒有工業(yè)三廢,特別是無(wú)有害氣體排放,具有綠色環(huán)保、低能耗、高效益等特點(diǎn),適合工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1所制備的吸附劑對(duì)3種不同初始濃度的亞甲基藍(lán)(MB)模擬污水的吸附過(guò)程中,吸光度隨吸附時(shí)間的變化曲線圖。在圖1中,橫坐標(biāo)為吸附時(shí)間,縱坐標(biāo)為亞甲基藍(lán)溶液的吸光度?!霰硎救芤撼跏紳舛葹?0ppm,●表示初始濃度為20ppm,▲表示初始濃度為30ppm,▼表示初始濃度為40ppm;
圖2為實(shí)施例2所制備的吸附劑對(duì)3種不同初始濃度的堿性品紅(BF)模擬污水的吸附過(guò)程中,吸光度隨吸附時(shí)間的變化曲線圖。在圖2中,橫坐標(biāo)為吸附時(shí)間,縱坐標(biāo)為堿性品紅溶液的吸光度?!霰硎救芤撼跏紳舛葹?0ppm,●表示初始濃度為20ppm,▲表示初始濃度為30ppm,▼表示初始濃度為40ppm。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明,其目的僅在于更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1:
(1)將銀杏葉在高速粉碎機(jī)中打碎成粉,過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)目篩,選取100目尺寸范圍的樹葉粉末備用;
(2)用去離子水將銀杏葉粉末反復(fù)清洗至洗液澄清;
(3)將步驟(2)中得到的粉末利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液浸泡,并在60℃,30rpm轉(zhuǎn)速下攪拌保溫1小時(shí)時(shí)間;
(4)將步驟(3)中得到的粉末用1%的稀鹽酸硫酸混合酸反復(fù)清洗若干次;
(5)將步驟(4)中1%稀鹽酸硫酸混合酸液清洗過(guò)的粉末用去離子水洗至中性;
(6)將步驟(5)中洗凈的粉末放入烘箱中,在60℃下烘干12小時(shí);
在室溫下,進(jìn)行吸附性能評(píng)價(jià):分別向20mL,初始濃度為10ppm、20ppm、30ppm、40ppm的亞甲基藍(lán)(MB)溶液中加入0.02g吸附劑。每隔10min取3mL溶液測(cè)試其吸光度值。2小時(shí)后,亞甲基藍(lán)溶液的顏色明顯變淺。圖1為實(shí)施例1所得吸附劑在吸附過(guò)程中吸光度隨時(shí)間變化曲線。
實(shí)施例2:
(1)將銀杏葉在高速粉碎機(jī)中打碎成粉,過(guò)40目標(biāo)準(zhǔn)目篩,選取40目尺寸范圍的樹葉粉末備用;
(2)用去離子水將銀杏葉粉末反復(fù)清洗至洗液澄清;
(3)將步驟(2)中得到的粉末利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合溶液浸泡,并在70℃,25rpm轉(zhuǎn)速下攪拌保溫3小時(shí)時(shí)間;
(4)將步驟(3)中得到的粉末用2%的稀硫酸反復(fù)清洗若干次;
(5)將步驟(4)中2%稀硫酸清洗過(guò)的粉末用去離子水洗至中性;
(6)將步驟(5)中洗凈的粉末放入烘箱中,在50℃下烘干24小時(shí);
在室溫下,進(jìn)行吸附性能評(píng)價(jià):分別向20mL,初始濃度為10ppm、20ppm、30ppm、40ppm的堿性品紅(BF)溶液中加入0.02g吸附劑。每隔10min取3mL溶液測(cè)試其吸光度值。2小時(shí)后,堿性品紅溶液的顏色明顯變淺。圖2為實(shí)施例2所得吸附劑在吸附過(guò)程中吸光度隨時(shí)間變化曲線。