[發(fā)明專利]磺化石墨烯與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液協(xié)同處理重金屬污染水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710768036.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107555566B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭曉宏;彭雙雙;周阜成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/56
• 分類號(hào): C02F1/56;C08F220/56;C08F220/34
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

本發(fā)明公開(kāi)了磺化石墨烯與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液協(xié)同處理重金屬污染水的方法。該方法先調(diào)重金屬污染水的pH為5～9，向其中投加磺化石墨烯，混合均勻，然后加入陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液絮凝劑，攪拌混合均勻后，靜置，出水；本發(fā)明原料易得、產(chǎn)品易制、操作簡(jiǎn)單、pH應(yīng)用范圍廣，可對(duì)多種重金屬Ag⁺、Cu²⁺、Cd²⁺等進(jìn)行吸附，磺化石墨烯先對(duì)溶液中的金屬離子進(jìn)行吸附，然后陽(yáng)離子聚丙烯酰胺在進(jìn)一步絮凝的過(guò)程中能夠二次吸附部分金屬離子，比單獨(dú)使用其中一種時(shí)的效果有顯著的提升，吸附量達(dá)到單獨(dú)使用磺化石墨烯的1.19～2.11倍，達(dá)到單獨(dú)使用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的1.34～2.5倍，且絮凝效果良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染水處理，具體是涉及一種磺化石墨烯與有機(jī)型陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液協(xié)同處理重金屬污染水的方法，屬于污水處理及環(huán)保工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)顯示：中國(guó)90％的地下水源已經(jīng)被污染，64％屬于重度污染，日本環(huán)境學(xué)家悲觀地預(yù)測(cè)，中國(guó)地下水治理需要1000年。據(jù)經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)報(bào)道，全國(guó)目前大約有2億畝耕地在利用上存在食品安全、生態(tài)安全等問(wèn)題，其中有5000多萬(wàn)畝受到重金屬等的中重度污染。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的需求，更高效提高污水回用率和污水回用水質(zhì)是具有重大意義。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN 104815616 A公開(kāi)了一種分層磺化石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料的制備方法及其在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，以氧化石墨烯和鈦酸四丁酯為原料先分別制得磺化石墨烯和二氧化鈦。但是制備二氧化鈦的過(guò)程中，反應(yīng)條件苛刻，需要無(wú)菌和高溫(高達(dá)450℃)，較難達(dá)到，且應(yīng)用中只涉及對(duì)金屬銅離子的吸附，應(yīng)用范圍較窄。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN 103641226 A公開(kāi)了一種重金屬污水處理劑及其制備方法，該重金屬污水處理劑包括原料：氨基三甲叉嶙酸、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、聚丙烯酸鈉、二乙烯三胺五乙酸五鈉、聚天冬氨酸、淀粉黃原酸酯、石墨烯納米層/MnO₂復(fù)合物、交聯(lián)累托石、聚合氯化鋁、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料。該發(fā)明中原料種類過(guò)多，成分復(fù)雜，且應(yīng)用的pH范圍較窄(5.4～7.3)。

因此，能夠找到原料易得易制，應(yīng)用操作簡(jiǎn)單，pH應(yīng)用范圍廣，可以對(duì)多種重金屬離子進(jìn)行吸附的水處理劑具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于充分利用磺化石墨烯和陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺配合優(yōu)勢(shì)，提供一種具有良好的吸附重金屬和污染物去除效果，并且用量少、pH應(yīng)用范圍廣、可適用吸附多種重金屬離子的磺化石墨烯與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液協(xié)同處理重金屬污染水的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

磺化石墨烯與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液協(xié)同處理重金屬污染水的方法：先調(diào)重金屬污染水的pH為6～9，向其中投加磺化石墨烯，持續(xù)攪拌使其與原水混合均勻，然后加入陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液絮凝劑，攪拌混合均勻后，靜置，出水；

以在重金屬污染水中的質(zhì)量濃度計(jì)，所述磺化石墨烯投加量為20～120ppm；所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的投加量為10～240ppm；

所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液通過(guò)如下方法制備:在去離子水中溶解陽(yáng)離子單體、分散穩(wěn)定劑、非離子單體和部分無(wú)機(jī)鹽，在45～65℃的恒溫浴中勻速攪拌使之形成均相的穩(wěn)定的體系，通氮?dú)猓瑪嚢柘伦⑷氲谝徊糠忠l(fā)劑，持續(xù)反應(yīng)3.5～6.5h后，再注入剩余的引發(fā)劑，再反應(yīng)7～13h，加入剩余部分無(wú)機(jī)鹽，繼續(xù)攪拌20～40min，得到白色的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺乳液；