申请日2012.07.31
公开(公告)日2014.02.12
IPC分类号C02F1/28; B01J20/26; C02F101/34; C02F1/36
摘要
本发明为一种超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，涉及含酚废水的处理方法，解决现有处理含酚废水效率低及速度慢的问题，本方法包含：在吸附容器内加入含酚废水;加入交联环糊精;用超声协同交联环糊精处理容器内的含酚废水;每隔一时间，从吸附容器内取一次废水样品，用过滤膜过滤后，用气相色谱法测定样品浓度，直至含酚废水达到吸附平衡;将达到吸附平衡后的含酚废水在离心分离装置进行分离，取上层分离清液样品作为分析样品，用过滤膜过滤后用气相色谱法测定酚污染物的质量浓度。本方法吸附率效率由原来的87.3%，增加到94.1%，处理40分钟后吸附率达到了80%以上。
权利要求书
1.一种超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其特征在于，包含以下 步骤：
S1，在一个吸附容器内加入含酚废水，并测出处理前含酚废水中酚类污染 物的浓度;
S2，在装有含酚废水的吸附容器内加入已干燥、研磨的交联环糊精;
S3，用超声协同交联环糊精处理容器内的含酚废水，是采用超声发生器对 吸附容器内的含酚废水及交联环糊精进行协同处理;
S4，在上述步骤S3的处理过程中，每隔一时间，从吸附容器内取一次废水 样品，用过滤膜过滤后，用气相色谱法测定样品浓度，直至含酚废水达到吸附 平衡;
S5，将容器内达到吸附平衡后的含酚废水放入离心分离装置进行分离，待 交联环糊精与含酚废水溶液分离后，取上层分离清液样品作为分析样品，用过 滤膜过滤后用气相色谱法测定酚污染物的质量浓度。
2.如权利要求1所述的超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其特征 在于：
所述步骤S1中，吸附容器内加入的含酚废水的酚类污染物浓度范围为50～ 15000mg/L。
3.如权利要求1所述的超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其特征 在于：
所述步骤S1中，含酚废水是指包含苯酚、甲酚、二甲酚等含有酚羟基的工 业废水。
4.如权利要求1所述的超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其特征 在于：
所述步骤S2中，加入的交联环糊精为0.1～200g/L。
5.如权利要求1或4所述的超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其 特征在于：
所述的交联环糊精是用带有异氰酸酯基团(-NCO)的化合物作为交联剂， 与环糊精交联反应后生成的交联环糊精;所述环糊精或是α-环糊精，或是β- 环糊精，或是γ-环糊精;所述异氰酸酯基团(-NCO)的化合物或是带有1个异 氰酸酯基团(-NCO)，或是带有2个异氰酸酯基团(-NCO)，或是带有2个以上 异氰酸酯基团(-NCO)的化合物。
6.如权利要求1所述的超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其特征 在于：
所述步骤S3中，超声发生器的频率为5～60kHz，声强为0.01～0.5W/cm2。
说明书
一种超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法
技术领域
本发明涉及一种含酚废水的处理方法，尤其是指一种超声协同交联环糊精 处理含酚废水的方法。
背景技术
随着社会的进步，人类越来越重视环境保护问题。在工业化生产和制造过程中 会产生大量含有化学品的废水，尤其是含有酚羟基的废水，这些废水会对人类 和生物体造成影响和危害。目前处理含酚废水的方法主要有：物理法、化学法 和生物法。虽然这些方法对处理含酚废水有一定的效果，但寻找低成本、高效 率的处理方法一直是业内研究者们不断努力的方向和目标。
下面简单说明与本发明接近的现有技术，及其本发明与其的主要区别：
徐金球在“超声空化效应降解焦化废水中有机物的研究”(高校化学工程 学报第18卷第3期，2004年6月)中使用超声空化降解焦化废水，目的在于降低 COD，不是针对酚类污染物。作用机理是通过超声使得污染物分子进行降解为无 毒、小分子物质，对COD的降解率最高为64.78%。本发明主要针对含酚废水， 处理废水中的酚类污染物，最高处理效率可以达到90%以上。
天津大学化工学院的吴洪在“聚环糊精的制备及其对苯酚的吸附性能研究” (离子交换与吸附，2003年)一文中采用甲苯二异氰酸酯(TDI)合成β-环糊 精聚合物，处理苯酚废水。本发明采用超声与交联环糊精协同处理含酚废水， 所用方法不同，处理范围比苯酚废水更广。文献合成的聚环糊精对苯酚的吸附 容量最高为12mg/g，本发明的最大吸附量可以达到500mg/g，处理效果更好。
刘葵在“β-环糊精处理苯酚废水的研究”(云南化工，第33卷第6期，2006 年12月)中使用具有上窄下宽的锥形中空圆筒形结构的β-环糊精作为吸附剂处 理废水中的苯酚，本发明采用已经交联的环糊精与超声协同处理含酚废水。
CN 101215019101215019“超声催化降解有机污染物的方法”中描述了使 用一种将负载金属纳米粒子的氧化物复合型固相催化剂协同超声发生器处理有 机污染物。与本发明使用超声协同交联环糊精处理含酚废水，方法和机理不同。
CN 1810793“一种超声协同纳米TiO2降解糠醛的方法”中介绍了一种超声 协同纳米TiO2降解糠醛的方法，是将纳米TiO2均匀分散悬浮于糠醛溶液中,或负 载在载体上再悬浮于糠醛溶液中,再加入H2O2溶液,然后采用超声处理,使糠醛最 终完全降解为无毒害的二氧化碳和水。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种超声协同交联环 糊精处理含酚废水的方法，能够有效去除废水中的酚类污染物，缩短交联环糊 精的处理时间和提高处理效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种超声协同交联环糊精处理含酚废水的方法，其包含以下步骤：
S1，在一个吸附容器内加入含酚废水，并测出处理前含酚废水中酚类污染 物的浓度;
S2，在装有含酚废水的吸附容器内加入已干燥、研磨的交联环糊精;
S3，用超声协同交联环糊精处理容器内的含酚废水，是采用超声发生器对 吸附容器内的含酚废水及交联环糊精进行协同处理;
S4，在上述步骤S3的处理过程中，每隔一时间，从吸附容器内取一次废水 样品，用过滤膜过滤后，用气相色谱法测定样品浓度，直至含酚废水达到吸附 平衡;
S5，将容器内达到吸附平衡后的含酚废水放入离心分离装置进行分离，待 交联环糊精与含酚废水溶液分离后，取上层分离清液样品作为分析样品，用过 滤膜过滤后用气相色谱法测定酚污染物的质量浓度。
所述步骤S1中，吸附容器内加入的含酚废水的酚类污染物浓度范围为50～ 15000mg/L。
所述步骤S1中，含酚废水是指包含苯酚、甲酚、二甲酚等含有酚羟基的工 业废水。
所述步骤S2中，加入的交联环糊精为0.1～200g/L。
所述的交联环糊精是用带有异氰酸酯基团(-NCO)的化合物作为交联剂， 与环糊精交联反应后生成的交联环糊精;所述环糊精或是α-环糊精，或是β- 环糊精，或是γ-环糊精;所述异氰酸酯基团(-NCO)的化合物或是带有1个异 氰酸酯基团(-NCO)，或是带有2个异氰酸酯基团(-NCO)，或是带有2个以上 异氰酸酯基团(-NCO)的化合物。
所述步骤S3中，超声发生器的频率为5～60kHz，声强为0.01～0.5W/cm2。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术的区别是本发明在超声协同交联环糊精对污染物进行去 除，使用超声协同交联环糊精处理含酚废水后，吸附率效率由原来的87.3%， 增加到94.1%，比单独使用交联环糊精处理能力提高了6.8%;
本发明添加了超声辅助手段后，提高了交联环糊精处理废水的速度，40分 钟后吸附率达到了80%以上，而没有使用超声的交联环糊精，120分钟后吸附 率在70%左右。
本发明处理含酚废水的浓度范围较宽，浓度范围为50～15000mg/L均可 以处理;本发明中使用的过滤膜价廉易买。