[發明專利]一種染料吸附劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710747384.7
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107376860A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 吳云海;張冰;陶小明
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，特別是一種染料吸附劑及其制備方法。

背景技術

隨著工業生產和人類社會的迅猛發展，環境污染問題日益加重。大量的污染物被排放到水環境中，其中有大量的染料廢水排放到環境水體中，導致對自然水體的污染。染料廢水中的染料能吸收光線，降低水體的透明度，大量消耗水中的氧，造成水體缺氧，影響水生生物和微生物生長，破壞水體自凈，同時易造成視覺上的污染；且染料中的成分復雜，不容易被生物降解，在自然環境中能長期存在并且會通過食物鏈不斷傳遞，在人體內積累，危害著人類健康。

由于印染染料多為人工合成，且具有抗光解、抗氧化等特點，因此印染廢水難以生物降解，即使通過生物降解后仍然可能會產生一些毒性物質，因而需要進行深度處理。去除水體中染料的常用方法有膜分離法、萃取法、輻射法、氧化法、混凝法、生物處理法和吸附法等。眾多的處理方法中，吸附法以其操作簡單，處理效果好等優點，得到廣泛應用。同時值得注意的是，近年來一些農業廢棄物，如花生殼、香蕉皮、柚子皮等因其廉價易得，且具有較好的吸附效果成為研究熱點。但目前關于利用農業廢棄物吸附廢水的研究主要集中在處理重金屬廢水方面，對于應用其吸附處理染料廢水的研究較少。同時農業廢棄物作為吸附劑處理廢水時，由于廢棄物本身易被生物降解，在廢水處理中常會釋放出一些可溶的有色物質，造成水體的二次污染。

發明內容

本發明的目的是：提供一種成本低廉、可以高效吸附染料廢水中染料的染料吸附劑，并提供一種簡便的制備該染料吸附劑的方法。

技術方案：本發明一方面提供一種染料吸附劑，該染料吸附劑為海藻酸鈉包埋的柚子皮粉，海藻酸鈉包埋的柚子皮粉粒徑為1～3mm。

本發明另一方面提供一種制備上述染料吸附劑的方法，包括以下步驟：

1)將柚子皮切碎后分別用堿液和酸溶液處理，然后洗滌至中性，干燥，研磨成粉末，過篩；

2)將步驟1)制得的產物與海藻酸鈉溶液混合攪拌20～30分鐘，加入CaCl2溶液，繼續攪拌20～30分鐘，將得到的反應混合物中的不溶物擠壓成粒徑為1～3mm的小顆粒，然后將小顆粒加入到CaCl₂溶液中靜置10-12h，洗滌，干燥，即得所述染料吸附劑。

柚子皮外部含有雜質，容易阻塞柚子皮的孔隙結構，會影響其吸附性能，為了提高其吸附性能，使步驟1)中，將柚子皮切碎后分別用堿液和酸溶液處理的具體方法為：將柚子皮切碎后首先置于2～4mol/L的NaOH或KOH溶液中浸泡20～30分鐘，然后置于2～4mol/L的強酸溶液中浸泡20～30分鐘；或者，將柚子皮切碎后首先置于2～4mol/L的強酸溶液中浸泡20～30分鐘，然后置于2～4mol/L的NaOH或KOH溶液中浸泡20～30分鐘，其中，強酸溶液為鹽酸溶液。

為了使吸附劑具有較高的比表面積，提高其吸附性能，使步驟1)中，過篩為過80～100目篩；干燥是指在100～120℃下烘干。

為了避免柚子皮本身被生物降解，使海藻酸鈉對柚子皮粉進行充分包裹使其穩定，獲得較好的吸附性能，使步驟2)中，海藻酸鈉溶液中海藻酸鈉的質量分數為1.5％～3％；CaCl₂溶液的濃度為0.1～0.2mol/L，海藻酸鈉溶液與CaCl₂溶液的體積比為1～1.5∶1；海藻酸鈉溶液與步驟1)制得的產物的相對加入量沒有特別限制，只要海藻酸鈉溶液的體積能使步驟1)制得的產物全部浸沒到海藻酸鈉溶液中即可。將得到的反應混合物中的不溶物擠壓成粒徑為1～3mm的小顆粒的具體方法為：用與目標顆粒粒徑相對應型號的移液管(例如5mL移液管)吸取反應混合物，將反應混合物中的不溶物擠壓成粒徑為1～3mm的小顆粒；干燥是指在60～80℃下烘干。

本發明各步驟的反應溫度如無特殊說明都為室溫。