[發明專利]一種用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法

有效

• 申請號: 201811079530.4
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109231379B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 曾惠明;徐天有;沈曉莉;呂亮;徐芳芳
• 申請（專利權）人: 衢州學院
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F1/28
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，包含以步驟：

S1、以目標離子作為模板，合成桔皮纖維素基印跡聚合物，并制備成多孔復合膜，

所述的多孔復合膜制備包含以下子步驟：

S1-1、取桔皮，將桔皮烘干后，粉碎至100目，去除雜質黃酮素，獲得顆粒狀的纖維素，放入20%異丙醇浸泡1-3h，清洗3-5次，再使用0.1mol/L 的氫氧化鈉溶液浸泡1-3h，清洗至中性；

S1-2、在桔皮纖維素顆粒表面接枝上活性基團, 加入與纖維素質量相同的36%的甲醛水溶液體系溫度為25-50℃，攪拌速率為60r/min，反應時間為3-6h，清洗后，加入與纖維素的質量比為2:1的氨基硫脲，溶解均勻，在氮氣保護下，升溫至35-80℃，攪拌速率為60r/min，反應時間為6-8h，反應結束后，清水洗滌3-5次至中性，抽濾，真空干燥至恒重；

S1-3、將接枝完畢的纖維素浸泡入10mmol/L濃度的目標離子鹽溶液中，吸附飽和，以環氧氯丙烷為交聯劑，將0.5g環氧氯丙烷與100mL甲醇混合，用氫氧化鈉溶液調節溶液pH=9，并將吸附目標離子的纖維素置于混合溶液中，于溫度為323k下攪拌反應3h，制得以目標離子為模板的印跡聚合物；

S1-4、將印跡聚合物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，用磁力加熱攪拌器在常溫下攪拌至印跡聚合物剛好全部溶解形成均相溶液，濾除剩余不溶顆粒物，然后加入聚偏氟乙烯粉末，聚偏氟乙烯與印跡聚合物質的量比為6:1-7.5:1，攪拌均勻，脫泡后得到透明均一的鑄膜液，靜置后，將鑄膜液均勻地刮涂在玻璃板上，厚度為5-50μm，立即浸入30℃的水浴中，浸泡2-5h，待其固化成膜，再用濾紙將膜表面的水分吸干，放入電熱恒溫鼓風干燥箱中40℃干燥，得到多孔復合膜；

S2、將多孔復合膜裝填于雙極膜電滲析器，所述的雙極膜電滲析器包括兩張雙極膜；

S3、通入有機廢水，通電輔助多孔復合膜吸附目標離子，待多孔復合膜吸附飽和后，停止通入有機廢水；

S4、通入純水，反向通電，導出含回收離子的溶液，完成回收。

2.根據權利要求1所述的用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，步驟S1-1中，所述的桔皮在粉碎后，在80℃條件下，以80%乙醇溶液作為浸提劑，浸提劑和桔皮的質量比為20:1，浸提8h后，蒸餾去除黃酮素。

3.根據權利要求2所述的用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，所述的活性基團為氨基硫脲、對羥基苯酚、硫脲、冠醚、丙烯酰胺、乙烯基咪唑的其中一種或其中兩種組合。

4.根據權利要求1所述的用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，步驟S2中，所述的多孔復合膜裝于雙極膜的陽膜面或陰膜面，所述的兩張雙極膜中間插入一張均相陽離子交換膜和一張均相陰離子交換膜，雙極膜的陽膜面對均相陽離子交換膜，雙極膜的陰膜面對均相陰離子交換膜，組成離子交換膜元件。

5.根據權利要求4所述的用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，所述的離子交換膜元件具有三個膜室，三個膜室分別設進口與出口，且進口與出口上均設有水管，水管上均設有泵。

6.根據權利要求1所述的用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，步驟S3中包含以下子步驟：

S3-1、向均相陽離子交換膜和均相陰離子交換膜之間的膜室通入有機廢水，速率1L/(m²·min)- 2L/(m²·min)，直流進入；

S3-2、向雙極膜兩側的膜室通入純水，循環流動，且純水流動速率與機廢水的通入數量相同；

S3-3、開啟直流電源，選雙極膜陽膜面為負極，雙極膜陰膜面為正極，電壓5-20v，直至有機廢水中的電導率下降至穩定，關閉電源和循環水泵，多孔復合膜對目標離子吸附完成。

7.根據權利要求6所述的用于有機廢水中選擇性回收目標離子的方法，其特征在于，步驟S4中包含以下子步驟：

S4-1、向雙極膜兩側的膜室通入純水，循環流動，且流動速率1L/(m²·min)- 2L/(m²·min)；

S4-2、開啟直流電源，選雙極膜陽膜面為正極，雙極膜陰膜面為負極，電壓5-20v，兩路純水電導率上升至穩定，關閉電源和水泵，多孔復合膜對目標離子脫附完成。