申请日2016.11.21
公开(公告)日2017.11.10
IPC分类号B01J20/20; B01J20/28; B01J20/30; C02F1/28; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，包括以下步骤：(1)山竹壳活性炭的制备;(2)废水预处理;(3)废水中亚甲基蓝的吸附。本发明以农业废弃物山竹壳作为原料制备出的山竹壳活性炭来处理废水中的亚甲基蓝，得到了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的最佳条件，吸附效率高吸附率大，有效解决了亚甲基蓝污染大难处理的问题，也为山竹壳的回收利用提供一条新的途径，减少环境压力，增加经济效益。
权利要求书
1.一种有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)山竹壳活性炭的制备：将取出果实的山竹壳晾干，粉碎，过0.3mm筛，按照物料与溶剂质量比1：4，加入65%的磷酸，再加入磷酸体积6.5%的浓硫酸，浸泡24小时，然后在电炉上加热成粘稠状，放入瓷坩埚中，在电阻炉中加热至550℃，并保持4小时，自然冷却后，使用蒸馏水反复洗涤抽滤直至滤液pH值为6~7，然后将抽滤得到的固体烘干，得到山竹壳活性炭;
(2)废水预处理：首先调整待处理废水的pH值2~6、亚甲基蓝浓度50 ~350 mg/L;
(3)废水中亚甲基蓝的吸附：在经过步骤(2)预处理的废水中加入步骤(1)制备的山竹壳活性炭，加入量为0.1~1g/L，温度为25~65℃，进行振荡吸附，吸附时间为2~60min，即可。
2.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于步骤(1)中所述的浓硫酸为98%的浓硫酸。
3.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于步骤(1)中所述的山竹壳活性炭的比表面积为1730m2•g-1、总孔容为1.27m3•g-1、平均孔径分别为2.36nm。
4.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于步骤(2)中所述的调整待处理废水的pH值为5。
5.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于步骤(3)所述的加入量为0.5g/L。
6.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于步骤(3)所述的温度为25℃。
7.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于所述的亚甲基蓝浓度调整为50 mg/L时，吸附时间为2min。
8.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于所述的亚甲基蓝浓度调整为100 mg/L时，吸附时间为5min。
9.根据权利要求1所述的有效吸附废水中亚甲基蓝的方法，其特征在于所述的亚甲基蓝浓度调整为150~350 mg/L时，吸附时间为60min。
说明书
一种有效吸附废水中亚甲基蓝的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种有效吸附废水中亚甲基蓝的方法。
背景技术
亚甲基蓝是一种广泛应用的染料，含亚甲基蓝的废水对生态环境造成严重污染和破坏。亚甲基蓝能够对人和动物的眼睛、皮肤产生不可恢复的损害，轻者严重不适或过敏，重者致癌。此外，亚甲基蓝还会造成心率上升、呕吐、休克、黄疸病以及组织坏死等。不仅如此，印染废水还干扰透光，色度较深的废水，不仅会造成人在审美上的不愉快感，同时影响水体的入射光线量，降低水体透明度，进而妨碍水体的自净作用，影响水生植物的光合作用，干扰水生生物的新陈代谢，影响水生环境的生态平衡，这种废水如果不进行处理，就会对整个水生生态系统都会造成难以估量的影响。因此，去除水体中亚甲基蓝是一项很有意义的工作。目前去除亚甲基蓝染料的方法主要有降解法、混凝法、氧化法、吸附法等，其中吸附法是去除亚甲基蓝最普遍、最可行、简便、高效的方法。近年来，许多不同的吸附剂被用于研究吸附亚甲基蓝染料，如活性炭、农业废弃物、聚合物、固体废弃物等。在这些材料里面，活性炭广泛应用于吸附亚甲基蓝染料，是一种吸附容量大，吸附速率快的吸附材料。
山竹壳是水果山竹的外层硬壳，同时也是一种来源广泛的农业废弃物，消费者吃完山竹后将其随意丢弃，不仅给环境造成压力而且造成浪费。虽然现在已有对山竹壳进行利用，但是少有制备成活性炭，或者及时制备出活性炭但比表面积小和对亚甲基蓝的吸附容量也很小，不适合用于吸附亚甲基蓝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效吸附废水中亚甲基蓝的方法。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
(1)山竹壳活性炭的制备：将取出果实的山竹壳晾干，粉碎，过0.3mm筛，按照物料与溶剂质量比1：4，加入65%的磷酸，再加入磷酸体积6.5%的浓硫酸，浸泡24小时，然后在电炉上加热成粘稠状，放入瓷坩埚中，在电阻炉中加热至550℃，并保持4小时，自然冷却后，使用蒸馏水反复洗涤抽滤直至滤液pH值为6~7，然后将抽滤得到的固体烘干，得到山竹壳活性炭;
(2)废水预处理：首先调整待处理废水的pH值2~6、亚甲基蓝浓度50 ~350 mg/L;
(3)废水中亚甲基蓝的吸附：在经过步骤(2)预处理的废水中加入步骤(1)制备的山竹壳活性炭，加入量为0.1~1g/L，温度为25~65℃，进行振荡吸附，吸附时间为2~60min，即可。
本发明的有益效果：
1、本发明以农业废弃物山竹壳作为原料制备出的山竹壳活性炭来处理废水中的亚甲基蓝，得到了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的最佳条件，吸附效率高吸附率大，有效解决了亚甲基蓝污染大难处理的问题，也为山竹壳的回收利用提供一条新的途径，减少环境压力，增加经济效益。
2、本发明对废水中亚甲基蓝的吸附率达到99%以上，简单高效。