申请日2013.01.28
公开(公告)日2014.12.03
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F101/36; B01J20/34; C02F1/28; B01J20/28
摘要
本发明是Fe3O4/CS磁性材料吸附剂及制备方法和污水处理方法。Fe3O4/CS磁性材料吸附剂由一步溶剂热法合成,其形貌表现为单分散的绒球体,几乎无团聚现象,直径介于100nm到200nm之间,比表面积为32.18m2/g,Fe3O4/CS吸附脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附过程在30min以内就迅速实现了吸附平衡,且在近常温(25℃)和酸碱度接近一般水体的中性偏酸性条件(pH=6.5)下获得最大的五氯酚钠(PCP-Na)脱除率(91.5%),体现了本发明Fe3O4/CS吸附脱除水中实现吸附平衡,吸附脱除PCP-Na的高效性,且具有实际应用的可行性和优越性,既实现了吸附剂的重复利用,也改善了吸附催化剂不便于回收从而造成的浪费和二次污染。
权利要求书
1.一种Fe3O4/CS磁性材料吸附剂,其特征在于Fe3O4/CS磁性材料吸附剂由一步溶剂热法合成,其形貌表现为单分散的绒球体,几乎无团聚现象,直径介于100nm到200nm之间,比表面积为32.18m2/g,Fe3O4/CS吸附脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附过程在30min以内就迅速实现了吸附平衡,且在近常温25℃和酸碱度接近一般水体的中性偏酸性条件pH=6.5下获得最大的五氯酚钠(PCP-Na)脱除率91.5%。
2.一种制作权利要求1所述的Fe3O4/CS磁性材料吸附剂的制备方法,其特征是在100L搅拌机中加入200g~1.6kg无水FeCl3和40L乙二醇,经搅拌机充分搅拌后,溶液呈均匀透明的红棕色溶液;在透明的红棕色溶液中加入0.9kg~7.2kg醋酸钠和0.2~5.0kg壳聚糖,继续搅拌30min,形成红棕色的悬浊匀浆;
把悬浊匀浆导入50L带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中,调节反应釜的温度为200℃,反应12h之后关闭反应釜电源,待反应釜自然冷却到室温,获得黑色悬浊液,借助磁场分离出黑色固体,把黑色固体导入洗涤系统中,用无水乙醇洗涤数遍,最后将黑色固体置于60℃干燥箱中烘干至恒重,获得黑色粉末,将黑色粉末放入干燥器中储存备用。
3.一种利用权利要求1所述的Fe3O4/CS磁性材料吸附剂的污水处理方法,其特征是由磁性材料吸附处理系统和饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统组成,吸附处理系统由进水管(1)、反应罐(2)、电动搅拌浆(3)、开合式罐底(4)、吸附剂投加管(5)、控制装置(6)、饱和磁性材料吸附剂收集斗(7)、出水管(8)、抽水泵(9)和密封铰链(10)组成,反应罐(2)整体为桶状,桶内呈中空,容量至少200L,反应液体由进水管(1)进入反应罐(2),反应罐(2)顶端部安设吸附剂投加管(5)和控制装置(6),控制装置(6)控制吸附剂投加管(5)投入量,反应罐(2)内安设电动搅拌浆(3),电动搅拌浆(3)搅拌投入反应罐(2)内反应液体;反应罐(2)的上部安设出水管(8)和抽水泵(9),出水管(8)的一端部插入反应罐(2)内,出水管(8)的另一端部与抽水泵(9)相连接,通过出水管(8)和抽水泵(9)抽出反应罐(2)内经处理后的反应液体,反应罐(2)的下部安设进水管(1),通过进水管(1)向反应罐内输入需要处理的污水;反应罐(2)的底部安设开合式罐底(4),开合式罐底(4)通过密封铰链(10)与反应罐(2)密封连接,开合式罐底(4)内安设吸盘式电磁铁,接通电源后饱和磁性材料吸附剂吸附到开合式罐底(4)上,反应罐(2)的下面与反应罐(2)相对应处安设饱和磁性材料吸附剂收集斗(7),饱和磁性材料吸附剂收集斗(7)收集饱和磁性材料吸附剂,打开反应罐(2)的开合式罐底(4)放出饱和吸附剂进入饱和磁性材料吸附剂收集斗(7);
饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统由吸附剂进料管(11)、吸附剂控制装置(12)、洗脱交换柱(13)、洗脱液进水管(14)、蠕动泵(15)、洗脱液出水管(16)、取样口(17)、洗脱液循环管(18)和洗脱液排水管(19)组成,洗脱交换柱(13)整体为桶状,桶内呈中空,洗脱交换柱(13)顶端部安设吸附剂进料管(11)和吸附剂控制装置(12),吸附剂控制装置(12)控制吸附剂进料管(11)向洗脱交换柱(13)内投放吸附剂的量;洗脱交换柱(13)的上部安设洗脱液出水管(16)、取样口(17)和洗脱液排水管(19),洗脱液出水管(16)的一端部与洗脱交换柱(13)相连接,洗脱液出水管(16)的另一端部与取样口(17)相连接,取样口(17)与洗脱液排水管(19)相连接;洗脱交换柱(13)的底部安设洗脱液进水管(14),洗脱液进水管(14)的一端部与洗脱交换柱(13)的底部相连接,洗脱液进水管(14)的另一端部与洗脱液循环管(18)相连接,洗脱液进水管(14)上安设蠕动泵(15),洗脱液循环管(18)与洗脱液排水管(19)相连接,驱动蠕动泵(15)把洗脱液循环管(18)内的洗脱液向洗脱交换柱(13)内输送,洗脱交换柱(13)内底部设置承托层,承托层采用粒径6~7mm的玻璃珠;
首先在磁性材料吸附处理系统中对污水进行吸附磁性材料的处理,然后在饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统中对饱和磁性材料吸附剂进行洗脱再生处理,洗脱再生出的Fe3O4/CS磁性材料吸附剂再在磁性材料吸附处理系统中重复使用,通过进水管(1)向反应罐(2)内输入初始浓度为50~200mg/L的PCP-Na溶液,反应罐(2)内加入盐酸和氢氧化钠溶液,调节反应罐(2)内PCP-Na溶液的pH值达到6.0~11.0后,打开控制装置(6),通过吸附剂投加管(5)向反应罐(2)内加入150g~400g Fe3O4/CS吸附剂;
启动电动搅拌浆(3),充分搅拌反应罐(2)内的液体,电动搅拌浆(3)的搅拌速率为250rpm,反应罐(2)的温度分别为25℃、35℃以及45℃;
反应罐(2)内的液体吸附反应结束后,关闭电动搅拌浆(3),启动开合式罐底(4)内的吸盘式电磁铁,根据电磁转换原理,开合式罐底(4)内的吸盘式电磁铁在通电状态下产生强大的电磁吸力,待饱和磁性材料吸附剂被迅速吸到反应罐(2)的罐底部的开合式罐底(4)上;启动抽水泵(9),经吸附反应后的溶液通过出水管(8)输送出反应罐(2),关闭开合式罐底(4)内的吸盘式电磁铁电源,停止吸附作业;开启密封铰链(10),反应罐(2)的开合式罐底(4)打开,饱和磁性材料吸附剂导入反应罐(2)下面的饱和磁性材料吸附剂收集斗(7)内;
将饱和磁性材料吸附剂导入饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统,实施洗脱再生处理,在洗脱交换柱(13)内的底部设置承托层,承托层采用粒径6~7mm的玻璃珠,打开吸附剂控制装置(12),把饱和磁性材料吸附剂收集斗(7)内的饱和磁性材料吸附剂通过吸附剂进料管(11)输入到洗脱交换柱(13)内,把甲醇和0.5~1.5mol/L的NaOH溶液按体积比1:1混合成洗脱液,通过蠕动泵(15)经洗脱液进水管(14)自下而上流经填有饱和磁性材料吸附剂的洗脱交换柱(13),洗脱液的流速为5~40mL/h;
定时从洗脱液出水管(16)处的取样口(17)对洗脱液取样,并测定洗脱液中PCP-Na的浓度,当PCP-Na的浓度低于50mg/L时,洗脱液从洗脱交换柱(13)的上部的洗脱液出水管(16)通过洗脱液循环管(18)由洗脱交换柱(13)的底部进入洗脱交换柱(13)内,反复循环,当洗脱液中PCP-Na的浓度达到一个最高值时,饱和的洗脱液从洗脱液排水管(19)排出,依次往复循环洗脱;经过几轮循环洗脱后当PCP-Na的浓度低于5mg/L,结束饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生反应,收集磁性材料吸附剂,并烘干保存,送入磁性材料吸附处理系统重复利用。
说明书
Fe3O4/CS磁性材料吸附剂及制备方法和污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理,尤其涉及一种Fe3O4/CS磁性材料吸附剂及制备方法和污水处理方法。
背景技术
五氯酚(PCP)及其盐类化合物,尤其是五氯酚钠(PCP-Na),在世界范围内曾被广泛用于防止树木生长真菌、防治血吸虫病等的杀虫剂。由于其毒性、致突变性、致癌性、内分泌干扰性以及生物蓄积性,五氯酚及其盐类已公认为优先污染物及持久性有机污染物。处理污水中的五氯酚污染大多采用树脂、活性炭、炭黑、浮石、沸石等吸附剂,但,存在着成本昂贵的问题。
目前,寻求能有效吸附脱除水中有机污染物的吸附剂,同时还围绕着寻求分散性好、吸附速率快、吸附效果好、且回收容易的吸附剂。
发明内容
本发明的主要目的在于解决上述处理污水中五氯酚及其盐类污染的问题,提供一种Fe3O4/CS磁性材料吸附剂及制备方法和污水处理方法。
据文献记载,吸附法在两个方面需要改进:1、吸附法主要是应用于吸附脱除水中的重金属污染等,而针对于吸附脱除水中有机污染物还有欠缺;2、当前的吸附剂大多存在着吸附容量较小,分散性差、回收困难,甚至造成二次污染等缺点,同时,吸附剂(如活性炭等)还存在价格昂贵的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
Fe3O4/CS磁性材料吸附剂由一步溶剂热法合成,其形貌表现为单分散的绒球体,几乎无团聚现象,直径介于100nm到200nm之间,比表面积为32.18m2/g,Fe3O4/CS吸附脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附过程在30min以内就迅速实现了吸附平衡,且在近常温(25℃)和酸碱度接近一般水体的中性偏酸性条件(pH=6.5)下获得最大的五氯酚钠(PCP-Na)脱除率(91.5%)。
本发明的Fe3O4/CS磁性纳米材料吸附剂是由一步溶剂热法合成,具备新型的形貌,表现为单分散的绒球体,几乎无团聚现象,其直径是在100nm到200nm之间,比表面积为32.18m2/g。Fe3O4/CS吸附脱除水中五氯酚钠(PCP-Na)的吸附过程在30min以内就迅速实现了吸附平衡,且在近常温(25℃)和酸碱度接近一般水体的中性偏酸性条件(pH=6.5)下获得最大的PCP-Na脱除率(91.5%),显示了Fe3O4/CS吸附剂吸附脱除PCP-Na的可行性和优越性。
本发明中未经壳聚糖修饰的Fe3O4纳米材料,表现为表面圆滑的球状体,存在较严重的团聚现象,平均直径约200~350nm,比表面积为6.35m2/g。说明本发明的Fe3O4/CS磁性纳米材料吸附剂粒径减小了,分散性增强了,比表面积也随之增大了。配制初始PCP浓度为100mg/L,初始pH为6.5,设置水浴摇床的温度为25℃,振荡速率为250rpm。Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的吸附过程在30min以内就迅速实现了吸附平衡,显示了Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的高效性。Fe3O4/CS吸附剂的量对吸附脱除PCP-Na的影响很大。当使用0.15g的Fe3O4/CS纳米材料时,PCP-Na的脱除量为70.0%,当吸附剂的量增加到0.28g时,PCP-Na的脱除量增至91.5%。
在100L搅拌机中加入200g~1.6kg无水FeCl3和40L乙二醇,经搅拌机充分搅拌后,溶液呈均匀透明的红棕色溶液。在透明的红棕色溶液中加人0.9kg~7.2kg醋酸钠和0.2~5.0kg壳聚糖,继续搅拌30min,形成红棕色的悬浊匀浆。
本发明往容积为100L的搅拌机中加入200g~1.6kg无水FeCl3和40L乙二醇,打开搅拌电源,经过充分搅拌后,形成了均匀透明的红棕色溶液。往该透明溶液中加入0.9kg~7.2kg醋酸钠和0.2~5.0kg壳聚糖,继续搅拌30min,形成红棕色的悬浊匀浆。
本发明继续增加吸附剂的量(0.30~0.40g)并没有对PCP-Na的脱除产生促进作用,Fe3O4/CS吸附脱除PCP-Na的最佳剂量为2.8g/L。同时,根据Fe3O4/CS和Fe3O4分别作为吸附剂可以发现,在相同的实验条件下,利用Fe3O4作为吸附剂时,PCP-Na的最大脱除量为69.2%,而且吸附过程在约2h才能实现吸附平衡。显然,Fe3O4/CS磁性纳米材料的吸附速率和吸附量均显示了卓越的吸附效果,证明其作为吸附剂吸附脱除PCP-Na的可行性和优越性。
在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中导入悬浊匀浆,调节反应釜的温度为200℃,反应12h之后关闭反应釜,待反应釜自然冷却到室温,获得黑色悬浊液,借助磁场分离出黑色固体,把黑色固体导入洗涤系统中,用无水乙醇洗涤数遍,最后将黑色固体置于60℃干燥箱中烘干至恒重,获得黑色粉末,将黑色粉末放入干燥器中储存备用。
本发明将该悬浊匀浆导入50L带聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中,调节反应釜的温度为200℃,反应12h之后关闭反应釜的温控电源。待反应釜自然冷却到室温后,得到黑色悬浊液。借助磁场分离出黑色固体,将该黑色固体导入洗涤系统中,用无水乙醇洗涤数遍,最后将黑色固体置于60℃干燥箱中烘干至恒重,得到黑色粉末,放入干燥器中储存备用。此粉末的透射电镜照片见图1,X射线衍射图和傅里叶红外光谱图见图2,磁滞曲线图见图3。
本发明的磁滞曲线表明本发明所制备的一种Fe3O4/CS磁性纳米材料吸附剂具有超顺磁性,其饱和磁化强度与未经壳聚糖修饰的Fe3O4纳米材料相比并没有减少,这意味着修饰壳聚糖并没有改变材料的饱和磁化强度。在完成吸附实验后,通过使用一块永久磁铁即能迅速从吸附溶质中分离出Fe3O4/CS磁性纳米材料,进而实现吸附剂的有效分离和重复利用,显示了磁性吸附剂应用于污水处理的优越性,如图3所示。
由磁性材料吸附处理系统和饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统组成,吸附处理系统由进水管、反应罐、电动搅拌浆、开合式罐底、吸附剂投加管、控制装置、饱和磁性材料吸附剂收集斗、出水管、抽水泵和密封铰链组成,反应罐整体为桶状,桶内呈中空,容量至少200L,反应液体由进水管进入反应罐,反应罐顶端部安设吸附剂投加管和控制装置,控制装置控制吸附剂投加管投入吸附剂的量,反应罐内安设电动搅拌浆,电动搅拌浆搅拌投入反应罐内反应液体。
本发明分为磁性材料吸附处理系统和饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统,先通过磁性材料吸附处理系统对污水实施吸附处理,再把吸附处理过程中产生的饱和磁性材料吸附剂实施洗脱再生,洗脱再生后的磁性材料吸附剂再转入磁性材料吸附处理系统重复使用,周而复始往复循环。
反应罐的上部安设出水管和抽水泵,出水管的一端部插入反应罐内,出水管的另一端部与抽水泵相连接,通过出水管和抽水泵抽出反应罐内经处理后的反应液体,反应罐的下部安设进水管,通过进水管向反应罐内输入需要处理的污水。
本发明反应罐的上部设置吸附剂投加管、控制装置和电动搅拌桨,调整控制装置控制吸附剂投加管向反应罐内输入需要的量,启动电动搅拌桨充分搅拌反应罐内的反应液体。
反应罐的底部安设开合式罐底,开合式罐底通过密封铰链与反应罐密封连接,开合式罐底内安设吸盘式电磁铁,接通电源后饱和磁性材料吸附剂吸附到开合式罐底上,反应罐的下面与反应罐相对应处安设饱和磁性材料吸附剂收集斗,饱和磁性材料吸附剂收集斗收集饱和磁性材料吸附剂,打开反应罐的开合式罐底放出饱和吸附剂进入饱和磁性材料吸附剂收集斗。
本发明反应罐的设置开合式罐底,开合式罐底内设置吸盘式电磁铁,吸附反反应罐内的饱和磁性材料吸附剂,反应罐的下面设置饱和磁性材料吸附剂收集斗,收集反应罐内的饱和磁性材料吸附剂。
饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统由吸附剂进料管、吸附剂控制装置、洗脱交换柱、洗脱液进水管、蠕动泵、洗脱液出水管、取样口、洗脱液循环管和洗脱液排水管组成,洗脱交换柱整体为桶状,桶内呈中空,洗脱交换柱顶端部安设吸附剂进料管和吸附剂控制装置,吸附剂控制装置控制吸附剂进料管向洗脱交换柱内投放量。
洗脱交换柱的上部安设洗脱液出水管、取样口和洗脱液排水管,洗脱液出水管的一端部与洗脱交换柱相连接,洗脱液出水管的另一端部与取样口相连接,取样口与洗脱液排水管相连接。
本发明的饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统的洗脱交换柱的上部设置吸附剂进料管,吸附剂进料管上设置吸附剂控制装置,吸附剂控制装置控制吸附剂进料管输入洗脱交换柱的投入量。洗脱交换柱的上部设置洗脱液出水管,洗脱液出水管与洗脱液排水管相连接,洗脱液出水管和洗脱液排水管之间设置取样口,从取样口提取洗脱液样液,并实施检测。
洗脱交换柱的底部安设洗脱液进水管,洗脱液进水管的一端部与洗脱交换柱的底部相连接,洗脱液进水管的另一端部与洗脱液循环管相连接,洗脱液进水管上安设蠕动泵,洗脱液循环管与洗脱液排水管相连接,驱动蠕动泵把洗脱液循环管内的洗脱液向洗脱交换柱内输送,洗脱交换柱内底部设置承托层,承托层采用粒径6~7mm的玻璃珠。
本发明洗脱交换柱的底部设置洗脱液进水管,洗脱液进水管与洗脱液循环管相连接,洗脱液循环管与洗脱液排水管相连接,洗脱液进水管、洗脱液循环管和洗脱液排水管构成循环路,洗脱液进水管上设置蠕动泵,驱动洗脱液循环。洗脱液交换柱内底部设置承托层,承托层在洗脱液交换柱内均匀布置洗脱液。
首先在磁性材料吸附处理系统中对污水进行吸附磁性材料的处理,然后在饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统中对饱和磁性材料吸附剂进行洗脱再生处理,洗脱再生出的Fe3O4/CS磁性材料吸附剂再在磁性材料吸附处理系统中重复使用,通过进水管向反应罐内输入初始浓度为50g~200mg/L的PCP-Na溶液,反应罐内加入盐酸和氢氧化钠溶液,调节反应罐内PCP-Na溶液的pH值达到6.0~11.0后,打开控制装置,通过吸附剂投加管向反应罐内加入150g~400g Fe3O4/CS吸附剂。启动电动搅拌浆,充分搅拌反应罐内的液体,电动搅拌浆的搅拌速率为250rpm,反应罐的温度分别为25℃、35℃以及45℃。
本发明往容积为200L的反应罐中加入初始浓度为50~200mg/L的PCP-Na溶液100L,用盐酸和氢氧化钠溶液调节PCP-Na溶液的pH至6.0~11.0后,往反应罐中加入150~400g Fe3O4/CS吸附剂。打开反应罐罐体中的电动搅拌浆电源,调节搅拌速率为250rpm,调节反应罐的温度分别为25℃、35℃以及45℃。
反应罐内的液体吸附反应结束后,关闭电动搅拌浆,启动开合式罐底内的吸盘式电磁铁,根据电磁转换原理,开合式罐底内的吸盘式电磁铁在通电状态下产生强大的电磁吸力,待饱和磁性材料吸附剂被迅速吸到反应罐的罐底的开合式罐底上。
启动抽水泵,经吸附反应后的溶液通过出水管输送出反应罐,关闭开合式罐底内的吸盘式电磁铁电源,停止吸附作业。开启密封铰链,反应罐的罐底部打开,饱和磁性材料吸附剂导入反应罐下面的饱和磁性材料吸附剂收集斗内。
当吸附反应结束后,关闭电动搅拌浆电源,打开反应罐罐底吸盘式开合式罐底的吸盘式电磁铁的电源,根据电磁转换原理,吸盘式开合式罐底的吸盘式电磁铁在通电状态下产生强大的电磁吸力,待饱和吸附剂被迅速吸到反应罐的罐底后,打开抽水泵,经吸附反应后的溶液被抽水泵抽走。然后关闭开合式罐底内的吸盘式电磁铁的电源,打开连接反应罐的罐体与罐底的密封铰链,反应罐的罐底被打开,饱和磁性材料吸附剂到达饱和磁性材料吸附剂收集斗而得到收集。
将饱和磁性材料吸附剂导入饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统,实施洗脱再生处理,在洗脱交换柱内的底部设置承托层,承托层采用粒径6~7mm的玻璃珠,打开吸附剂控制装置,把饱和磁性材料吸附剂收集斗内的饱和磁性材料吸附剂通过吸附剂进料管输入到洗脱交换柱内,把甲醇和0.5~1.5mol/L的NaOH溶液按体积比1:1混合成洗脱液,通过蠕动泵经洗脱液进水管在洗脱交换柱内自下而上流经填有饱和磁性材料吸附剂,洗脱液的流速为5~40mL/h;
本发明从磁性材料吸附处理系统的反应罐内排出的饱和磁性材料吸附剂输入饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生系统实施饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生处理。
本发明往洗脱交换柱底部填满内径为6~7mm的玻璃珠作为承托层,然后往其中加入吸附实验结束后收集到的饱和吸附剂。由甲醇和0.5~1.5mol/L的NaOH溶液按体积比1:1混合而成的洗脱液通过洗脱液进水管自下而上流经填有饱和磁性材料吸附剂的洗脱交换柱。通过调速型蠕动泵调节洗脱液的流速为5~40mL/h。
定时从洗脱液出水管处的取样口对洗脱液取样,并测定洗脱液中PCP-Na的浓度,当PCP-Na的浓度低于50mg/L时,洗脱液从洗脱交换柱的上部通过洗脱液循环管由洗脱交换柱的底部进入洗脱交换柱内,反复循环,当洗脱液中PCP-Na的浓度达到一个最高值时,饱和的洗脱液从洗脱液排水管排出,依次往复循环洗脱。
本发明定时在饱和吸附剂洗脱再生系统的洗脱液出水管处的取样口定量收集洗脱液,测定洗脱液中PCP-Na的浓度,当PCP-Na的浓度低于50mg/L时,洗脱液由洗脱液循环管返回洗脱再生系统,当洗脱液中PCP-Na的浓度达到一个最高值时,饱和的洗脱液由洗脱液排水管排出。
当PCP-Na的浓度低于5mg/L,结束饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生反应,收集磁性材料吸附剂,并烘干保存,送入磁性材料吸附处理系统重复利用。
本发明测定PCP-Na的浓度低于5mg/L停止饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生反应,新一轮新鲜的洗脱液由洗脱液进水管进入洗脱交换柱,依旧定时测定洗脱液中PCP-Na的浓度,依次循环洗脱,当PCP-Na的浓度低于5mg/L的时候,结束饱和磁性材料吸附剂的洗脱再生反应,收集吸附剂并烘干保存,导入磁性材料吸附处理系统重复使用。
本发明是Fe3O4/CS磁性材料吸附剂及制备方法和污水处理方法。所制得的Fe3O4/CS磁性材料吸附剂,表现为新型的单分散绒球体形貌,几乎无团聚现象。Fe3O4/CS吸附脱除水中PCP-Na的吸附过程在30min以内就迅速实现了吸附平衡,而据资料显示,很多吸附剂在使用过程中需2h甚至24h才能实现吸附平衡,显示了Fe3O4/CS吸附剂吸附脱除PCP-Na的高效性。Fe3O4/CS吸附脱除水中PCP-Na的吸附过程在近常温(25℃)和酸碱度接近一般水体的中性偏酸性条件(pH=6.5)下获得最大的PCP-Na脱除率(91.5%),表明Fe3O4/CS磁性纳米材料吸附剂具有实际应用的可行性和优越性。Fe3O4/CS吸附脱除水中PCP-Na后可以通过利用磁场而实现快速有效回收吸附剂的目的,既实现了吸附剂的重复利用,也有效改善了吸附催化剂不便于回收从而造成的浪费和二次污染。