CN106512937A - 一种高效去除废水中亚甲基兰吸附剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效去除废水中亚甲基兰吸附剂的制备方法。具体涉及一种以生物质为原料，经活化处理，制备一种高效吸附亚甲基兰的活性炭材料的方法。本发明包括具体步骤如下：首先将香蕉皮等生物质粉碎，再将其与一定浓度的氯化锌溶液按一定比例混合均匀，在一定温度下活化处理后，固体过滤、洗涤、干燥得到活性炭材料。制备的活性炭可高效吸附废水中亚甲基蓝。本方法工艺简单，吸附效果较好。

Description

一种高效去除废水中亚甲基兰吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高效去除废水中亚甲基兰吸附剂的制备方法，具体涉及一种利用香蕉皮等生物质为原料，经化学活化处理制备活性炭材料，以其为吸附剂高效去除废水中亚甲基兰的新方法。
背景技术
近年来，随着我国纺织、印染工业的讯速发展，染料废水的排放量逐渐增多，废水不仅具有特定的颜色，而且结构复杂，多数染料带有复杂的芳环结构，并且具有一定的生物积聚性和毒性，同时其在自然条件下很难被降解，染料废水污染引发的环境问题变得日益突出。其中，难以降解有机物和有毒的成分很多，一些成分对人体有致癌致畸作用。亚甲基蓝是阳离子染料，具有非常广泛的应用，同时也会导致人体出现一些不良反映，比如黄疸、休克、心跳加速、呕吐、四肢瘫痪和组织坏死等。如何安全有效地处理废水是目前治理水污染的最重要的问题。因此染料废水的处理已成为当前水处理研究的重点问题。为了预防水体污染，解决废水排放的问题，目前的污水处理办法主要有吸附法、电化学法以及生物法等。其中吸附法则是其中最廉价高效的方法，吸附法中很重要的一部分为吸附材料，而活性炭材料由于具有较大的比表面积和发达的孔隙结构作为一种高效的吸附剂，有着良好的经济效益及环境效益。
专利CN105601057A公开了一种处理含亚甲基蓝废水的方法，其包括以下步骤：将表面活性剂与含亚甲基蓝废水混合得到混合物，在混合物中加入钙盐进行反应，然后加入絮凝剂进行絮凝沉淀，完成对废水中亚甲基蓝的处理。专利CN105107463A公开了一种磷钨酸复合材料的制备及对亚甲基蓝吸附性能实验方法，以Dawson型H6P2W18O62和金属有机骨架MOF-5为原料，采用溶剂热制备吸附剂H6P2W18O62/MOF-5复合材料，研究其对水溶液中亚甲基蓝的吸附性能。专利CN103408093A公开了一种纳米材料在室温条件下快速吸附和高效脱附亚甲基蓝的方法，具体步骤为：在一定量硼氢化钠存在下，50毫克吸附剂只需10分钟就能将100毫升100毫克每升亚甲基蓝溶液中95％以上的染料吸附在吸附剂表面；用外磁铁收集吸附了染料的吸附剂，放置少量水中，吸附在吸附剂表面的染料开始快速脱附到溶液中，并且脱附率可达到85％以上。专利CN105601057A公开了一种处理含亚甲基蓝废水的方法，包括以下步骤：将表面活性剂与含亚甲基蓝废水混合得到混合物，在混合物中加入钙盐进行反应，然后加入絮凝剂进行絮凝沉淀，完成对废水中亚甲基蓝的处理。
以上专利中吸附剂材料的制备成本较高，因此以废弃的香蕉皮等生物质为原料制备具有一定吸附性能的活性炭具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种利用香蕉皮等生物质为原料制备高效去除染料废水中亚甲基兰的活性炭吸附剂的新方法。
本发明首先将粉碎后的干橘皮等生物质与质量分数为40～65wt％的氯化锌溶液按固液比1∶2～1∶6(g/mL)混匀，将混合物浸渍20h后在100℃烘箱中干燥10h，将烘干后的混合物在马弗炉中450～750℃下活化处理30～90min，固体洗涤、干燥，得到活性炭材料。将一定量的活性炭材料在室温下与100～600mg/L的亚甲基兰溶液混合，调节pH值为2～10，吸附时间为30～90min的条件下进行亚甲基兰去除率的测定。
本发明的特征在于：所述生物质为香蕉皮、柚子皮。
具体实施方式
实施例1：将粉碎后的香蕉皮与质量分数为50wt％的氯化锌溶液按固液比1∶5(g/mL)混匀，将混合物浸渍20h后在100℃烘箱中干燥10h，将烘干后的混合物在马弗炉中550℃下活化处理60min，固体洗涤、干燥，得到活性炭材料。将0.1g的活性炭活性炭材料在25℃下与50mL的100mg/L的亚甲基兰溶液混合，调节pH值为7，吸附时间为75min的条件下得到亚甲基兰的去除率为99.1％。
实施例2：改变亚甲基蓝浓度为200mg/L，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为97.5％。
实施例3：改变亚甲基蓝浓度为300mg/L，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为95.3％。
实施例4：改变干橘皮与氯化锌的固液比为1∶3(g/mL)磷酸浓度为50wt％，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为94.6％。
实施例5：改变活化处理时间为40min，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为92.4％。
实施例6：改变亚甲基蓝浓度为400mg/L，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为92.7％。
实施例7：改变亚甲基蓝浓度为600mg/L，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为84.5％。
实施例8：改变氯化锌浓度为60wt％，其他条件同实施例6，活性炭对亚甲基兰的去除率为87.3％。
实施例9：改变亚甲基蓝吸附的pH为5，其他条件同实施例2，活性炭对亚甲基兰的去除率为90.6％。
实施例10：改变原料为粉碎的柚子皮，其他条件同实施例2，活性炭对亚甲基兰的去除率为98.3％。
实施例11：改变活化处理温度为650℃，其他条件同实施例1，活性炭对亚甲基兰的去除率为92.8％。
实施例12：改变亚甲基蓝的吸附时间为60min，其他条件同实施例3，活性炭对亚甲基兰的去除率为91.4％。

Claims (2)

1.一种高效去除废水中亚甲基兰吸附剂的制备方法。其具体步骤如下：
首先将粉碎后的生物质与质量分数为40～65wt％的氯化锌溶液按固液比1∶2～1∶6(g/mL)混匀，将混合物浸渍20h后在100℃烘箱中干燥10h，将烘干后的混合物在马弗炉中450～750℃下活化处理30～90min，固体洗涤、干燥，得到活性炭材料。将一定量的活性炭材料在室温下与100～600mg/L的亚甲基兰溶液混合，调节pH值为2～9，吸附时间为30～90min的条件下进行亚甲基兰去除率的测定。
2.一种如权利要求1所述的一种高效去除废水中亚甲基兰吸附剂的制备方法，其特征在于：所述生物质为香蕉皮、柚子皮。
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