[發明專利]一種吸附分離工業廢水中芳香酸的方法

有效

• 申請號: 201210117913.2
• 申請日: 2012-04-22
• 公開（公告）號: CN102616879A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 紀紅兵;柴坤剛
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/26;C02F101/34
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所 44229
• 代理人: 姜若天

技術領域

本發明屬于廢水后處理技術領域，具體地說，涉及一種吸附分離工業廢水中芳香酸的方法。

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背景技術

芳香酸作為一種非常重要的化工中間體，廣泛應用于醫藥、農藥、染料等化工產品的合成。大部分芳香酸具有難降解、極性強、水溶性等特點，工業排放廢水中的芳香酸易在環境中長期積累，不僅給環境帶來嚴重的污染，同時造成很大的資源浪費。因此，在對該類廢水進行綜合治理，減小其對環境造成污染的同時，應采取切實有效的措施，回收廢水中的有用資源，以實現環境效益和經濟效益的統一。

目前，國內外處理含芳香酸廢水的方法主要有：氧化法、輻射分解法、萃取法、蒸發濃縮法和吸附法等。其中，采用吸附法處理芳香酸廢水具有操作簡便、物耗及能耗低、能實現資源的回收利用等特點，在處理難降解類廢水方面具有明顯的優勢。試驗的吸附劑體系也很多，例如，活性炭、大孔樹脂、粘土、膨潤土等。其中，目前研究最為廣泛的是活性炭，但活性炭在實際應用中由于存在吸附選擇性差、解吸再生困難等問題，對回收和循環利用造成很大的不便，限制了其在芳香酸廢水處理中的應用。因此，近年來，環境工程界越來越重視廉價、高效、低成本吸附劑的研究及應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種吸附分離工業廢水中芳香酸的方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明以殼聚糖與β-環糊精交聯聚合物為吸附劑，氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液為脫附劑。具體包括以下步驟：

(1)?將吸附劑加入含芳香酸的工業廢水中，室溫下振蕩或攪拌，過濾分離，芳香酸被吸附留于吸附劑中；

(2)?將吸附有芳香酸的殼聚糖與β-環糊精交聯聚合物加入到脫附劑中，室溫下攪拌，過濾，使芳香酸脫附，回收吸附劑。

在上述的吸附分離方法中，所述的吸附劑與工業廢水中的芳香酸質量比為5:1~10:1，所述的脫附劑為pH值大于12的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。

殼聚糖是由甲殼素經脫乙酰化后的產物，其分子結構中的-OH、-HN₂基團使其具有良好的吸附、螯合等作用，近年來在吸附方面而日益受到重視。β-環糊精是由7個葡萄糖單元通過α-1,?4-糖苷鍵連接形成的低聚糖，具有“內疏水、外親水”的圓錐空腔結構，能與多種有機物分子（尤其是芳香化合物分子）形成主客體包合物，具有一定的吸附能力。β-環糊精在含芳香族化合物廢水處理方面的應用也越來越廣泛。然而，殼聚糖和β-環糊精分子都具有一定的水溶性（尤其在酸性環境中），因此，需將二者進行改性修飾以適應于廢水處理的環境。通過合適的交聯劑能將β-環糊精連接到殼聚糖分子上，制備得到殼聚糖與β-環糊精交聯聚合物。該類聚合物具有殼聚糖的吸附功能和β-環糊精的包結雙重特性，其吸附選擇性和吸附能力較單純的殼聚糖交聯樹脂更強，可作為吸附劑廣泛應用于醫藥、環保等領域。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

(1)?本發明方法直接將吸附劑投入到含有芳香酸的廢水中，在常溫下即可完成高選擇性的吸附過程。

(2)?本發明使用堿液進行脫附，吸附劑的再生工藝簡單，回收成本低。

本發明方法具有環境友好、操作簡單、廢水中芳香酸去除和回收率高，吸附劑可回收利用，回收成本低等優點。

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具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的說明，但本發明的保護范圍并不局限于此。

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實施例1

稱取殼聚糖與β-環糊精交聯聚合物1?g，投入到100?mL?1000?mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為96.4%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25?mL?pH值為12的氫氧化鈉溶液中進行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結果得知洗脫率為95.3%。

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實施例2

稱取殼聚糖與β-環糊精交聯聚合物1?g，投入到100?mL?2000?mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為92.6%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25?mL?pH值為13的氫氧化鉀溶液中進行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結果得知洗脫率為94.8%。

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實施例3