[發(fā)明專(zhuān)利]一種活性炭纖維氈去除水中三聚氰酸及電脫附再生的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210047826.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102583628A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫杰;胡晶晶;鄧克儉;杜冬云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/28
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/28;B01J20/34;B01J20/20;C02F103/42;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 武漢宇晨專(zhuān)利事務(wù)所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明方法涉及廢水中三聚氰酸的去除以及活性炭纖維氈再生的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用活性炭纖維氈吸附去除泳池廢水中的三聚氰酸并通過(guò)電脫附對(duì)活性炭纖維氈再生實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用的方法。

背景技術(shù)

三聚氰酸是一種三嗪類(lèi)含氮雜環(huán)化合物，三聚氰酸和三氯異氰尿酸還是食品防腐劑、漂白劑、農(nóng)藥、除草劑、消毒劑以及氯穩(wěn)定劑的原料。三聚氰酸常與氯類(lèi)消毒劑共用于游泳池消毒，以減緩起消毒作用的氯氣被陽(yáng)光分解的速度。而且三聚氰胺與三聚氰酸同時(shí)攝入體內(nèi)，二者依靠分子結(jié)構(gòu)上的氫氧基與氨基之間形成水合鍵而相互連接，這種連接可以反復(fù)進(jìn)行，形成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，最終形成不溶于水的大分子復(fù)合物，并沉積下來(lái)，形成結(jié)石。對(duì)人體健康和生物環(huán)境危害極大，屬處理難度較大的化合物。目前主要用氧化法、電解法、離子交換吸附等方法對(duì)三聚氰酸廢水進(jìn)行處理，這些方法存在著處理效率低，成本高、操作復(fù)雜、處理劑不能循環(huán)利用、造成二次污染等缺點(diǎn)，難以在實(shí)際廢水處理中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

活性炭纖維氈是繼粉狀和粒狀活性炭之后在碳纖維和活性炭結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的第三代新型、高效、多功能的纖維狀吸附材料，一般是用天然纖維或人造有機(jī)化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)碳化、活化處理而制成，其主要成分由碳原子以類(lèi)似石墨微晶片、乳層堆疊的形式存在，由于表面分布大量狹窄而均勻的微孔且比表面積巨大，對(duì)有機(jī)物的吸附具有大的吸附容量和很高的吸附效率；另外其脫附速度快，再生比較容易；并有很好的耐熱、耐酸堿、良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)；目前已被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)工藝、醫(yī)療衛(wèi)生、電化學(xué)等領(lǐng)域并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

吸附指物質(zhì)(主要是固體物質(zhì))表面吸住周?chē)橘|(zhì)(液體或氣體)中的分子或離子現(xiàn)象。吸附屬于一種傳質(zhì)過(guò)程，物質(zhì)內(nèi)部的分子和周?chē)肿佑谢ハ辔囊Γ镔|(zhì)表面的分子，其中相對(duì)物質(zhì)外部的作用力沒(méi)有充分發(fā)揮，所以液體或固體物質(zhì)的表面可以吸附其他的液體或氣體，尤其是表面面積很大的情況下，這種吸附力能產(chǎn)生很大的作用，所以工業(yè)上經(jīng)常利用大表面積的物質(zhì)進(jìn)行吸附，利用吸附劑去除廢水中的難處理的物質(zhì)，是一種十分高效、環(huán)保、節(jié)能的方法，也是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

電脫附主要是指在直流電場(chǎng)的作用下，吸附劑表面吸附的物質(zhì)因電泳力的作用脫附下來(lái)，使吸附劑能活化再生，達(dá)到循環(huán)利用的目的，是目前正在研究的新型再生技術(shù)。該方法操作方便且效率高、能耗低，其處理對(duì)象所受局限性較小，處理工藝完善，可以避免二次污染。

現(xiàn)有技術(shù)中從未有過(guò)利用活性炭纖維氈吸附去除水中三聚氰酸并通過(guò)電脫附對(duì)活性炭纖維氈進(jìn)行再生循環(huán)利用的報(bào)道，目前利用活性炭纖維氈吸附去除法是對(duì)三聚氰酸處理最為環(huán)保，成本最低，去除率較高，最有利于工業(yè)化的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中未解決的問(wèn)題，提供了一種工藝流程簡(jiǎn)單、收益大、能耗低、效率高的利用活性炭纖維氈吸附去除游泳池廢水中的三聚氰酸并通過(guò)電脫附再生活性炭纖維氈實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的方法，其技術(shù)方案如下：

步驟一、將活性炭纖維氈置入游泳池廢水中，在恒溫25℃及勻速攪拌條件下進(jìn)行吸附；

步驟二、將吸附使用后的活性炭纖維氈取出，包裹在純鈦片上作為陰極，選擇相同尺寸的純鈦片作為陽(yáng)極，然后將陰、陽(yáng)極同時(shí)置入具有一定電解質(zhì)濃度的清水中，通電，恒溫25℃恒電流40mA條件下進(jìn)行電脫附，即可實(shí)現(xiàn)活性炭纖維氈的再生；并且還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)游泳池廢水中三聚氰酸的富集回收，三聚氰酸脫附至清水中后可以作為泳池水的補(bǔ)給。

所述游泳池廢水的pH值為6.0-8.0，最佳pH值為7.0。

所述游泳池廢水中的NaCl濃度為0.0-0.1mol/L，優(yōu)選濃度為0.0-0.05mol/L，最佳濃度為0.0mol/L。

所述步驟二中的電解質(zhì)為NaCl，其濃度為0.05-0.1mol/L，最佳濃度為0.05mol/L。

所述的吸附時(shí)間為3-5h，最佳時(shí)間為4h。

所述的電脫附時(shí)間為5-30min，優(yōu)選為5-20min，最佳為15min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下：

1、活性炭纖維氈對(duì)三聚氰酸的處理效果較好，較其他現(xiàn)有方法而言，效率高，成本低，適合于工業(yè)化；

2、吸附富集和電脫附不會(huì)破壞三聚氰酸的結(jié)構(gòu)，因此在活性炭纖維氈電脫附再生的過(guò)程中，被吸附的三聚氰酸可以通過(guò)脫附至潔凈的水中，回收利用作為新鮮泳池水的補(bǔ)給。

3、整個(gè)工藝操作過(guò)程簡(jiǎn)單易行，成本較低，效率高，時(shí)間短，能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，收益大。

具體實(shí)施方式