[發明專利]一種改性透閃石吸附劑及PTA工業廢水處理方法

有效

• 申請號: 201410212266.2
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103949202A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 彭革;萬麗娟
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波

技術領域

本發明涉及廢水處理用吸附劑及廢水處理方法，具體指一種改性透閃石吸附劑及PTA工業廢水處理方法。

背景技術

PTA是精對苯二甲酸的簡稱，是生產塑料增塑劑、農藥和染料等化工產品的重要原料和中間體。PTA制備一般采用鈷錳催化劑，生產過程中會產生大量的COD廢水，廢水中同時還含有鈷錳離子，其需要經過處理后才能排放。

目前對PTA工業廢水的處理主要幾種的COD的去除上，基本不涉及對廢水中鈷、錳離子的回收。

現有技術三處理廢水中重金屬的方法主要有三種。一是通過發生化學反應去除，例如中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學還原法、電化學還原法和高分子重金屬捕集劑法等；二是對廢水中的重金屬進行吸附、濃縮、分離，例如吸附法、溶劑萃取法、蒸發和凝固法、離子交換和膜分離等；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除，例如生物絮凝、生物化學法和植物生態修復等。但這些方法均存在處理成本高、效果不穩定的問題。因此目前除了應用清潔生產和循環經濟技術從源頭上對重金屬的使用和排放進行遏制之外，還沒有理想的處理PTA廢水中鈷、錳離子的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種成本低、效率高且處理效果穩定的用于吸附PTA工業廢水中鈷錳離子的改性透閃石吸附劑。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種成本低、效率高且處理效果穩定的用于PTA工業廢水的處理方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該改性透閃石吸附劑，其特征在于該吸附劑的制備方法如下：

1)配制piranha溶液；

2)將透閃石粉末浸入到所述的piranha溶液中，在75-85℃下浸漬8-12分鐘，所述piranha溶液的用量以剛好浸沒透閃石粉末為準；然后過濾，取出濾餅后用去離子水沖洗至濾餅質量不變，在室溫下吹干，得到改性透閃石濾餅；

3)將所述改性透閃石濾餅置于體積比為1：1的水/乙醇混合液中在80-120W、30-50KHz超聲1.5-2.5小時；過濾掉液體，用蒸餾水洗滌濾餅至質量不變，然后在190-210℃下干燥1.5-2.5小時；

4)對干燥后的濾餅進行研磨，篩分出80-100目的粉末，即得到改性透閃石吸附劑。

使用上述改性透閃石吸附劑進行PTA工業廢水的處理方法，其特征在于包括下述步驟：

將所述的改性透閃石吸附劑放入到PTA工業廢水中，改性透閃石吸附劑與廢水的比例為0.5-1.5g：1000mL；調節廢水的pH值為11-14，在20-30℃、90-110次/分恒溫振蕩20-60分鐘，離心過濾掉固相；取上清液，用日本島津AA-6200原子分光光度計進行測量，廢水中鈷、錳離子去除率為99.7～100％。

與現有技術相比，本發明提供了一種全新的改性透閃石吸附劑，該吸附劑制造成本低，改性方法簡單可行，改性后的吸附劑對PTA工業廢水中鈷錳離子的吸附率達到99.00％以上，且效率高、處理效果穩定。吸附后廢水中鈷、錳離子含量均低于0.05mg/L，達到了國家排放標準；而通過吸附得到的鈷錳，經過處理后可以回收利用。

附圖說明

圖1為本發明實施例3中反應時間與Co²⁺吸附率的關系圖，圖中橫坐標t為時間，縱坐標q為吸附量，單位mg/g為(吸附的鈷量/吸附劑的量)；

圖2為本發明實施例3中反應時間與Mn²⁺吸附率的關系圖；圖中橫坐標t為時間，，縱坐標q為吸附量，單位(mg/g)為(吸附的錳量/吸附劑的量)；

圖3為本發明實施例4中溫度與Co²⁺；橫坐標Ce為平衡濃度(mg/L)，縱坐標qe為平衡吸附量，單位(mg/g)為(吸附的鈷量/吸附劑的量)；

圖4為本發明實施例4中溫度與Mn²⁺吸附率的關系圖；圖中橫坐標Ce為平衡濃度，單位(mg/L)、縱坐標qe為平衡吸附量，單位(mg/g)為(吸附的錳量/吸附劑的量)。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

實施例1

一、制備改性透閃石吸附劑

在通風櫥中將30％的雙氧水溶液以10-20滴/分鐘的速度加入到濃硫酸中，得到piranha溶液；piranha溶液中過氧化氫水溶液和濃硫酸的體積比為3：7，溶液完全冷卻后才可以繼續下面的使用。