公布日：2023.09.05

申請日：2023.01.30

分類號：C02F1/28(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F101/22(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，包括預(yù)處理、改性及投料吸附等步驟。本發(fā)明方法有效改善了互花米草的表面結(jié)構(gòu)和纖維素內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而顯著提高了互花米草對重金屬鉻的吸附容量，同時還提供了入侵植物的資源利用途徑。

權(quán)利要求書

1.一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）預(yù)處理：將互花米草水洗、干燥、粉碎，向互花米草粉末原料中分別依次加入6~15倍重量的氫氧化鈉溶液和環(huán)氧氯丙烷，并在加熱條件下磁力攪拌反應(yīng)1~2h，然后再加入體系1~3倍體積的三乙胺在加熱條件下磁力攪拌反應(yīng)1~2h得到初步產(chǎn)物；2）改性：將初步產(chǎn)物抽濾后用蒸餾水洗滌至中性，再加入HCl溶液浸泡1~2h，將Cl負(fù)載到季銨基上，最后用蒸餾水洗滌至中性，并于60±5℃下干燥后過篩得到最終產(chǎn)物，最終產(chǎn)物即為改性互花米草吸附材料；3）調(diào)節(jié)含鉻廢水初始pH值；4）投料吸附：向步驟3）含鉻廢水中加入改性互花米草吸附材料，旋轉(zhuǎn)混合反應(yīng)；其中，改性互花米草吸附材料的投加量是2~4g/L，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為10~150mg/L，反應(yīng)時間1~3h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟1）中，互花米草的粒徑為100~120目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟1）中，預(yù)處理所用氫氧化鈉溶液按質(zhì)量百分比為10%~20%，加入氫氧化鈉溶液和環(huán)氧氯丙烷以及加入三乙胺后的處理條件為在120±5℃下磁力攪拌反應(yīng)1~2h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟2）中，加入的HCl溶液按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~20%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟2）中，改性后的互花米草吸附材料的粒徑為100~120目。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟3）中，含鉻廢水的初始pH值調(diào)節(jié)為1~3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟4）中，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為10~150mg/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟4）中，反應(yīng)時間為1~3h。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，從而有效利用資源、增強處理效果，并降低污/廢水處理成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，包括以下步驟：1）預(yù)處理：將互花米草水洗、干燥、粉碎，向互花米草粉末原料中分別依次加入6~15倍重量的氫氧化鈉溶液和環(huán)氧氯丙烷，并在加熱條件下磁力攪拌反應(yīng)1~2h，然后再加入體系1~3倍體積的三乙胺，在加熱條件下磁力攪拌反應(yīng)1~2h得到初步產(chǎn)物；2）改性：將初步產(chǎn)物抽濾后，用蒸餾水洗滌至中性，再加入HCl溶液浸泡1~2h，將Cl負(fù)載到季銨基上，最后用蒸餾水洗滌至中性，并于60±5℃下干燥后過篩得到最終產(chǎn)物，最終產(chǎn)物即為改性互花米草吸附材料；3）調(diào)節(jié)含鉻廢水初始pH值；4）投料吸附：向步驟3）含鉻廢水中加入改性互花米草吸附材料，旋轉(zhuǎn)混合反應(yīng)；其中，改性互花米草吸附材料的投加量是2~4g/L，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為50~100mg/L，反應(yīng)時間1~3h。

優(yōu)選地，在步驟1）中，互花米草的粒徑小于120目。

另外優(yōu)選地，在步驟1）中，預(yù)處理所用氫氧化鈉溶液按質(zhì)量百分比為10%~20%，加入氫氧化鈉溶液和環(huán)氧氯丙烷以及加入三乙胺后的處理條件為在120±5℃下磁力攪拌反應(yīng)1~2h。

優(yōu)選地，在步驟2）中，加入的HCl溶液按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~20%。

另外優(yōu)選地，在步驟2）中，改性后的互花米草吸附材料的粒徑小于120目。

優(yōu)選地，在步驟3）中，含鉻廢水的初始pH值調(diào)節(jié)為1~3。

優(yōu)選地，在步驟4）中，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為10~150mg/L。

另外優(yōu)選地，在步驟4）中，反應(yīng)時間為1~3h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：經(jīng)過高溫和堿反應(yīng)條件改性后，互花米草中的初提取物如色素、果膠等被有效去除，部分纖維絲被裸露出來，界面更加清晰，表面更加光滑；纖維素內(nèi)部由于劇烈的醚化和接枝共聚等非均相改性反應(yīng)產(chǎn)生了爆裂式膨脹，從而顯著提高互花米草吸附材料對重金屬鉻的吸附容量，同時還提供了入侵植物資源化利用的途徑。

（發(fā)明人：黃開龍;王昊;邱晨晨;任才濤）