[發明專利]一種去除污水中甲基藍染料的方法

有效

• 申請號: 201310078797.2
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103172187A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 譚瑞琴;宋偉杰;張帆;楊曄;魏鐵峰;莊福強
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F1/28;C02F103/30
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發明屬于印染污水處理技術領域，具體涉及一種去除污水中甲基藍染料的方法。

背景技術

用吸附法去除污水中染料在印染污水處理技術領域中是已知的技術。目前，已經報道有一些用于去除甲基藍染料的材料，如用石墨去除甲基藍的吸附量達到1.90mmol/g?（Chem.?Eng.?J.?173?(2011)?144–149），活性炭對甲基藍的吸附量為0.000031mmol/g（J.?Hazard.?Mater.?B139?(2007)?57–66），殼聚糖和石墨氧化物形成的磁性復合物用于吸附甲基藍的吸附量為0.12mmol/g（J.?Hazard.?Mater.?215–?216?(2012)?272–279），磁性β-環糊精-殼聚糖納米顆粒對甲基藍的吸附量達到3.48mmol/g?（Int.?J.?Biol.?Macromol.?50?(2012)?444–450），含有機金屬膨潤土對甲基藍的吸附量為0.12mmol/g（Appl.?Clay?Sci.?55?(2012)?177–180）等。這些材料均表現出了一定的從溶液中吸附甲基藍染料的能力，但是其吸附量不高，在實際操作中需要投入大量的吸附劑才能達到一定的處理效果，且會帶來大量難處理的廢渣。石墨和活性炭材料價廉易得，但是較難溶于水，且在吸附過程中容易漂浮于溶液表面，與甲基藍染料分子接觸不全面，不能使得吸附劑上的活性位點充分利用，導致較差的去除效率。磁性復合材料具有易回收的特點，但是這些材料制備工藝復雜，應用于污水處理時操作繁瑣、需要電磁設備分離且需要避開鐵質器械，一般表現出的吸附量也較低，性價比不高。因此，廉價易得、能更高效去除污水中甲基藍染料的吸附劑受到越來越多的關注。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種去除污水中甲基藍染料的方法，原料廉價易得，反應快速、高效，操作簡單，適合工業化大規模應用。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種去除污水中甲基藍染料的方法，利用吸附劑將污水中的甲基藍染料去除，所述的吸附劑為純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料。

優選地，每升污水中所述的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料的投放量為1~20g。

優選地，所述的摻雜的氧化鋅基材料中的摻雜物為Al、Ti、Ga、B中的一種或多種，所述的摻雜物的摩爾含量≤20%。

優選地，包括以下步驟：首先，將適量的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料投放到污水中，攪拌反應5分鐘~48小時，從而使得甲基藍染料吸附在所述的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料上；然后將吸附有甲基藍染料的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料從水體中分離，即去除了污水中的甲基藍染料。

優選地，所述的將吸附有甲基藍染料的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料從水體中分離的方法為離心法或過濾法。

優選地，所述的攪拌反應時間為0.5~4小時。

優選地，所述的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料的基本結構單元在三維空間中至少有一維的尺度為20~5000nm。

優選地，所述的純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料為球狀顆粒，該球狀顆粒的粒徑為20~100nm。

優選地，所述的污水的pH值為5~10，所述的污水中甲基藍染料的濃度為0.01~10mmol/L。

污水的pH值低于5或者高于10以后，純氧化鋅或摻雜的氧化鋅基材料會由于其自身的兩性特質而全部或部分溶解，從而無法計算吸附劑的去除率。

去除率以及吸附量的計算方法如下：

去除率（%）=（反應前甲基藍染料濃度-反應后甲基藍染料濃度）/反應前甲基藍染料濃度×100%

吸附量（mmol/g）=（反應前甲基藍染料濃度-反應后甲基藍染料濃度）×污水體積/吸附劑加入量

上述計算方法中，反應后甲基藍染料濃度（即吸附后的污水中甲基藍染料的濃度）可采用紫外可見分光光度計來測量，在實際應用中反應前甲基藍染料濃度（即吸附前的污水中甲基藍染料的濃度）也可采用紫外可見分光光度計來測量。

與現有技術相比，本發明方法具有如下優點：

1、所使用的吸附劑材料廉價易得，可自制或在市場上購買，具有環境友好的特性，不會造成二次污染，加入少量的吸附劑即可快速、高效去除甲基藍染料，產生廢渣少，大大減少了后續處理步驟。含甲基藍染料的污水經本發明方法處理后，即成為符合國家生活用水標準的水體；