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废水中有机染料处理方法

发布时间:2019-10-9 10:13:52  中国污水处理工程网

  申请日2019.06.27

  公开(公告)日2019.08.30

  IPC分类号C02F1/28; C02F1/30; C02F101/30

  摘要

  本发明公开了一种废水中有机染料的处理方法,包括如下步骤:(1)将海绵浸泡于氧化石墨烯悬乳液中,得到氧化石墨烯复合海绵;将氧化石墨烯复合海绵置于纳米级的光催化剂和还原剂的混合液中,得到光催化剂改性石墨烯复合海绵水凝胶;将光催化剂改性石墨烯复合海绵水凝胶洗涤、干燥,制得光催化剂改性石墨烯复合海绵;(2)将含有机染料的废水通过装有光催化剂改性石墨烯复合海绵的吸附反应器,吸附废水中的有机染料;(3)将吸附饱和的光催化剂改性石墨烯复合海绵取出,在光照下催化分解有机染料,得到再生的光催化剂改性石墨烯复合海绵。该方法能够有效吸附废水中的有机染料,所使用的吸附材料易于再生。

  权利要求书

  1.一种废水中有机染料的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:

  (1)将海绵浸泡于氧化石墨烯悬乳液中,得到氧化石墨烯复合海绵;将氧化石墨烯复合海绵置于纳米级光催化剂和还原剂的混合液中,得到光催化剂改性石墨烯复合海绵水凝胶;将光催化剂改性石墨烯复合海绵水凝胶洗涤、干燥,制得光催化剂改性石墨烯复合海绵;

  (2)将含有机染料的废水通过装有光催化剂改性石墨烯复合海绵的吸附反应器,吸附废水中的有机染料;

  (3)将吸附饱和的光催化剂改性石墨烯复合海绵取出,在光照下催化分解有机染料,得到再生的光催化剂改性石墨烯复合海绵。

  2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述的氧化石墨烯悬乳液中氧化石墨烯的浓度为2~15mg/ml。

  3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述的纳米级光催化剂为纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米氧化锡。

  4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述的还原剂为水合肼、抗坏血酸或氨水。

  5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,纳米级光催化剂与还原剂的质量比为1:5~30。

  6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,纳米级光催化剂和还原剂的混合液中,纳米级光催化剂的浓度为0.2~1mg/ml,且还原剂的浓度为2~10mg/ml。

  7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述的海绵选自聚氨酯海绵、三聚氰胺海绵、聚酯海绵、聚醚海绵或聚乙烯醇海绵中的一种。

  8.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(2)中,含有机染料的废水经过3级以上吸附处理。

  9.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述的有机染料选自甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B、甲基紫、中性红中的一种或多种。

  10.根据权利要求1~9任一项所述的处理方法,其特征在于,步骤(1)中,海绵在浸泡之前,经过超声清洗、洗涤和干燥。

  说明书

  废水中有机染料的处理方法

  技术领域

  本发明涉及一种废水的处理方法,特别是废水中有机染料的处理方法。

  背景技术

  氧化石墨烯是氧化还原法制备石墨烯的前驱体,不仅具有石墨烯的结构特点,而且表面具有羟基、羧基等含氧官能团,具有良好的水溶性,同时也具有较高的比表面积,其表面的极性官能团易与一些分子形成强的相互作用,利于与其他材料复合。

  CN108997608A公开了一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法:氧化石墨烯悬浮液的制备;将聚氨酯海绵分别用乙醇和纯水超声洗涤;向氧化石墨烯悬浮液中加入水合肼还原剂和洁净聚氨酯海绵,置于微波化学反应器,加热还原反应;将聚氨酯海绵置于超声清洗器超声分散,洗掉多余石墨烯;将清洗后的聚氨酯海绵干燥,浸入二甲基硅氧烷溶液中,挤干残余液体,干燥,得到石墨烯疏水吸油海绵。由该方法制备得到的海绵其再生能力不强,不能达到吸附材料重复利用的要求。

  CN108384049A公开了一种二氧化钛-石墨烯复合海绵的制备方法:将水、氧化石墨烯和二氧化钛混合,得到混合液;将混合液与还原剂混合,得到反应液;将海绵浸渍在反应液中,在密封条件下进行还原反应,得到二氧化钛-石墨烯复合海绵。该方法制备得到的二氧化钛-石墨烯复合海绵对废水有机染料的吸附能力差,吸附材料中的有机染料光催化降解率低,吸附材料再生能力差。

  发明内容

  有鉴于此,本发明的目的在于提供一种废水中有机染料的处理方法,该方法能够有效吸附废水中的有机染料;吸附材料中的有机染料光催化降解率高,吸附材料可以重复利用。

  本发明提供一种废水中有机染料的处理方法,包括如下步骤:

  (1)将海绵浸泡于氧化石墨烯悬乳液中,得到氧化石墨烯复合海绵;将氧化石墨烯复合海绵置于纳米级光催化剂和还原剂的混合液中,得到光催化剂改性石墨烯复合海绵水凝胶;将光催化剂改性石墨烯复合海绵水凝胶洗涤、干燥,制得光催化剂改性石墨烯复合海绵;

  (2)将含有机染料的废水通过装有光催化剂改性石墨烯复合海绵的吸附反应器,吸附废水中的有机染料;

  (3)将吸附饱和的光催化剂改性石墨烯复合海绵取出,在光照下催化分解有机染料,得到再生的光催化剂改性石墨烯复合海绵。

  根据本发明的处理方法,优选地,氧化石墨烯悬乳液中氧化石墨烯的浓度为2~15mg/ml。

  根据本发明的处理方法,优选地,纳米级光催化剂为纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米氧化锡。

  根据本发明的处理方法,优选地,还原剂为水合肼、抗坏血酸或氨水。

  根据本发明的处理方法,优选地,纳米级光催化剂与还原剂的质量比为1:5~30。

  根据本发明的处理方法,优选地,纳米级光催化剂和还原剂的混合液中,纳米级光催化剂的浓度为0.2~1mg/ml,且还原剂的浓度为2~10mg/ml。

  根据本发明的处理方法,优选地,海绵选自聚氨酯海绵、三聚氰胺海绵、聚酯海绵、聚醚海绵或聚乙烯醇海绵中的一种。

  根据本发明的处理方法,优选地,步骤(2)中,含有机染料的废水经过3级以上吸附处理。

  根据本发明的处理方法,优选地,有机染料选自甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B、甲基紫、中性红中的一种或多种。

  根据本发明的处理方法,优选地,步骤(1)中,海绵在浸泡之前,经过超声清洗、洗涤和干燥。

  本发明先制备得到氧化石墨烯复合海绵,再将氧化石墨烯复合海绵与纳米级光催化剂和还原剂的混合液反应制备得到光催化剂改性石墨烯复合海绵,这样可以使光催化剂均匀分布在氧化石墨烯上,减少光催化剂的团聚现象,充分发挥纳米级光催化剂的表面效应与小尺寸效应,有效增加了纳米级光催化剂改性石墨烯复合海绵的比表面积和吸附能力。石墨烯的二位结构、高导电性以及与纳米级光催化剂形成的共价键,增强了光催化剂的活性,降低了光催化剂的能隙差,可以使吸附的有机染料在可见光区域完成光催化降解,使纳米级光催化剂改性石墨烯复合海绵易于再生,实现吸附材料的重复利用。

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