[發明專利]一種陽離子聚合物改性硅藻土吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610871101.5
• 申請日: 2016-10-04
• 公開（公告）號: CN106362711B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 張曉東;劉馨;魏展;陳照軍;夏凱
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28
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本發明公開了一種陽離子聚合物改性硅藻土吸附劑及其制備方法，其特征在于按如下步驟制備而得：在質量濃度為90%的醇溶液中，邊緩慢滴加氨基硅烷偶聯劑，邊用醋酸調pH=3?4，滴完后，繼續攪拌至溶液透明，得質量分數為0.1%?3%的氨基硅烷偶聯劑溶液備用；稱取上述制備的氨基硅烷偶聯劑溶液，加入硅藻土，室溫攪拌30?60分鐘后，過濾，濾餅在50?60℃干燥1?3小時后，再在120℃恒溫干燥反應1?2小時，降溫，得氨基硅烷偶聯劑改性硅藻土備用；將制備的氨基硅烷偶聯劑改性硅藻土與堿性的端基為環氧基團的聚環氧氯丙烷?二甲胺陽離子聚合物溶液混合均勻后，于50?60℃下干燥，至恒重，取出物料，粉碎，得陽離子聚合物改性硅藻土吸附劑。吸附脫色實驗證明，與硅藻土相比，該陽離子聚合物改性硅藻土吸附劑對有機染料的吸附脫色能力得到明顯提高。

技術領域

本發明涉及一種陽離子吸附材料，特別是涉及一種用于染料與印染工業廢水處理的陽離子改性硅藻土吸附劑及其制備方法。

背景技術

全世界有機染料的年產量高達70余萬噸，其中大約12％的染料在生產與應用過程中以有色廢水的方式被排放。由于染料廢水組分復雜、色度深、以及COD和BOD值相對較高，直接排放必然會給環境造成嚴重污染，因此在排放前需要進行廢水處理。常用染料廢水也處理方法主要包括絮凝法、氧化法、生物法、吸附法等,其中，絮凝法產生的污泥量大且脫水困難，污泥處理運行成本高，且容易造成二次污染；氧化法能耗較大，COD去除率較低；生物法對染料廢水的pH、溫度等條件有一定的要求，難以適應水質波動大、染料種類多、毒性高的染料廢水；吸附法具有設備投資與占地面積相對較少，操作簡單和脫色效果優異的特點。在吸附法中，常用的吸附劑主要是活性炭和離子交換樹脂。活性炭作為一種優良的吸附劑早已廣泛應用于水處理中，至今仍然是有色染料廢水的最好吸附劑，然而由于價格昂貴，因此一般只應用于濃度較低的染料廢水處理；離子交換樹脂對染料分子具有較強的吸附能力，但由于再生困難而導致廢水處理成本較高，進而限制了其在染料廢水處理中的推廣應用，因此研制開發一種吸附性能優異、價格低廉的吸附劑一直是染料與印染工業廢水處理研究領域的熱點課題。硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖，由古代硅藻遺體組成，其化學成分主要是SiO₂，含有少量的AL₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、P₂O₅和有機質。硅藻土具有大量的微孔結構和較大的比表面積，價格低廉、來源廣泛，助濾效果好，并具有一定的吸附能力，因此常在廢水處理時用作吸附劑和污泥助濾劑使用。然而硅藻土自身對染料與印染工業廢水中的染料吸附能力較弱，其吸附脫色能力難以滿足印染廢水對吸附劑性能的實際需要。

本發明的目的就是針對硅藻土價廉易得，具有良好助濾性能的特點，開發一種對染料與印染工業廢水中染料具有較強吸附脫色能力、且能滿足固定床需要的陽離子聚合物改性硅藻土吸附劑及其制備方法。該陽離子改性硅藻土吸附劑除可以大幅提升硅藻土對印染廢水中染料吸附能力外，還可以克服現有陽離子改性硅藻土吸附劑存在的陽離子聚合物與硅藻土結合不牢，在脫色過程中陽離子聚合物易于從硅藻土脫離的缺點，并且在運行成本上明顯低于強堿性陰離子交換樹脂。

發明內容