公布日：2023.09.05
申請日：2023.01.30
分類號：C02F1/28(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F101/22(2006.01)N
摘要
本發明提供了一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，包括預處理、改性及投料吸附等步驟。本發明方法有效改善了互花米草的表面結構和纖維素內部結構，從而顯著提高了互花米草對重金屬鉻的吸附容量，同時還提供了入侵植物的資源利用途徑。
權利要求書
1.一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）預處理：將互花米草水洗、干燥、粉碎，向互花米草粉末原料中分別依次加入6~15倍重量的氫氧化鈉溶液和環氧氯丙烷，并在加熱條件下磁力攪拌反應1~2h，然后再加入體系1~3倍體積的三乙胺在加熱條件下磁力攪拌反應1~2h得到初步產物；2）改性：將初步產物抽濾后用蒸餾水洗滌至中性，再加入HCl溶液浸泡1~2h，將Cl 負載到季銨基上，最后用蒸餾水洗滌至中性，并于60±5℃下干燥后過篩得到最終產物，最終產物即為改性互花米草吸附材料；3）調節含鉻廢水初始pH值；4）投料吸附：向步驟3）含鉻廢水中加入改性互花米草吸附材料，旋轉混合反應；其中，改性互花米草吸附材料的投加量是2~4g/L，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為10~150mg/L，反應時間1~3h。
2.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟1）中，互花米草的粒徑為100~120目。
3.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟1）中，預處理所用氫氧化鈉溶液按質量百分比為10%~20%，加入氫氧化鈉溶液和環氧氯丙烷以及加入三乙胺后的處理條件為在120±5℃下磁力攪拌反應1~2h。
4.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟2）中，加入的HCl溶液按質量分數為10%~20%。
5.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟2）中，改性后的互花米草吸附材料的粒徑為100~120目。
6.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟3）中，含鉻廢水的初始pH值調節為1~3。
7.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟4）中，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為10~150mg/L。
8.根據權利要求1所述的利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，其特征在于，在步驟4）中，反應時間為1~3h。
發明內容
本發明的目的在于提供一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，從而有效利用資源、增強處理效果，并降低污/廢水處理成本。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種利用改性互花米草吸附材料處理含鉻廢水的方法，包括以下步驟：1）預處理：將互花米草水洗、干燥、粉碎，向互花米草粉末原料中分別依次加入6~15倍重量的氫氧化鈉溶液和環氧氯丙烷，并在加熱條件下磁力攪拌反應1~2h，然后再加入體系1~3倍體積的三乙胺，在加熱條件下磁力攪拌反應1~2h得到初步產物；2）改性：將初步產物抽濾后，用蒸餾水洗滌至中性，再加入HCl溶液浸泡1~2h，將Cl 負載到季銨基上，最后用蒸餾水洗滌至中性，并于60±5℃下干燥后過篩得到最終產物，最終產物即為改性互花米草吸附材料；3）調節含鉻廢水初始pH值；4）投料吸附：向步驟3）含鉻廢水中加入改性互花米草吸附材料，旋轉混合反應；其中，改性互花米草吸附材料的投加量是2~4g/L，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為50~100mg/L，反應時間1~3h。
優選地，在步驟1）中，互花米草的粒徑小于120目。
另外優選地，在步驟1）中，預處理所用氫氧化鈉溶液按質量百分比為10%~20%，加入氫氧化鈉溶液和環氧氯丙烷以及加入三乙胺后的處理條件為在120±5℃下磁力攪拌反應1~2h。
優選地，在步驟2）中，加入的HCl溶液按質量分數為10%~20%。
另外優選地，在步驟2）中，改性后的互花米草吸附材料的粒徑小于120目。
優選地，在步驟3）中，含鉻廢水的初始pH值調節為1~3。
優選地，在步驟4）中，含鉻廢水折合為鉻含量的初始濃度為10~150mg/L。
另外優選地，在步驟4）中，反應時間為1~3h。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：經過高溫和堿反應條件改性后，互花米草中的初提取物如色素、果膠等被有效去除，部分纖維絲被裸露出來，界面更加清晰，表面更加光滑；纖維素內部由于劇烈的醚化和接枝共聚等非均相改性反應產生了爆裂式膨脹，從而顯著提高互花米草吸附材料對重金屬鉻的吸附容量，同時還提供了入侵植物資源化利用的途徑。
（發明人：黃開龍;王昊;邱晨晨;任才濤）
