一種吸附分離工業廢水中芳香酸的方法
2023-06-09 18:35:16 3
專利名稱：一種吸附分離工業廢水中芳香酸的方法
技術領域：
本發明屬於廢水後處理技術領域，具體地說，涉及ー種吸附分離エ業廢水中芳香酸的方法。
背景技術：
芳香酸作為ー種非常重要的化工中間體，廣泛應用於醫藥、農藥、染料等化工產品的合成。大部分芳香酸具有難降解、極性強、水溶性等特點，エ業排放廢水中的芳香酸易在環境中長期積累，不僅給環境帶來嚴重的汙染，同時造成很大的資源浪費。因此，在對該類廢水進行綜合治理，減小其對環境造成汙染的同時，應採取切實有效的措施，回收廢水中的有用資源，以實現環境效益和經濟效益的統一。目前，國內外處理含芳香酸廢水的方法主要有氧化法、輻射分解法、萃取法、蒸發濃縮法和吸附法等。其中，採用吸附法處理芳香酸廢水具有操作簡便、物耗及能耗低、能實現資源的回收利用等特點，在處理難降解類廢水方面具有明顯的優勢。試驗的吸附劑體系也很多，例如，活性炭、大孔樹脂、粘土、膨潤土等。其中，目前研究最為廣泛的是活性炭，但活性炭在實際應用中由於存在吸附選擇性差、解吸再生困難等問題，對回收和循環利用造成很大的不便，限制了其在芳香酸廢水處理中的應用。因此，近年來，環境工程界越來越重視廉價、高效、低成本吸附劑的研究及應用。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供ー種吸附分離エ業廢水中芳香酸的方法。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是
本發明以殼聚糖與3 -環糊精交聯聚合物為吸附劑，氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液為脫附劑。具體包括以下步驟
(1)將吸附劑加入含芳香酸的エ業廢水中，室溫下振蕩或攪拌，過濾分離，芳香酸被吸附留於吸附劑中；
(2)將吸附有芳香酸的殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物加入到脫附劑中，室溫下攪拌，過濾，使芳香酸脫附，回收吸附劑。在上述的吸附分離方法中，所述的吸附劑與エ業廢水中的芳香酸質量比為5:10:1，所述的脫附劑為pH值大於12的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。殼聚糖是由甲殼素經脫こ醯化後的產物，其分子結構中的-OH、-HN2基團使其具有良好的吸附、螯合等作用，近年來在吸附方面而日益受到重視。￠-環糊精是由7個葡萄糖単元通過a-1，4-糖苷鍵連接形成的低聚糖，具有「內疏水、外親水」的圓錐空腔結構，能與多種有機物分子(尤其是芳香化合物分子)形成主客體包合物，具有一定的吸附能力。3 -環糊精在含芳香族化合物廢水處理方面的應用也越來越廣泛。然而，殼聚糖和3 -環糊精分子都具有一定的水溶性(尤其在酸性環境中)，因此，需將二者進行改性修飾以適應於廢水處理的環境。通過合適的交聯劑能將3 -環糊精連接到殼聚糖分子上，製備得到殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物。該類聚合物具有殼聚糖的吸附功能和￠-環糊精的包結雙重特性，其吸附選擇性和吸附能力較單純的殼聚糖交聯樹脂更強，可作為吸附劑廣泛應用於醫藥、環保等領域。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果
(1)本發明方法直接將吸附劑投入到含有芳香酸的廢水中，在常溫下即可完成高選擇性的吸附過程。(2)本發明使用鹼液進行脫附，吸附劑的再生エ藝簡単，回收成本低。 本發明方法具有環境友好、操作簡單、廢水中芳香酸去除和回收率高，吸附劑可回收利用，回收成本低等優點。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進ー步的說明，但本發明的保護範圍並不局限於此。
實施例I
稱取殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物I g，投入到100 mL 1000 mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為96.4%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25 mL pH值為12的氫氧化鈉溶液中進行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結果得知洗脫率為95. 3%。
實施例2
稱取殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物I g，投入到100 mL 2000 mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為92.6%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25 mL pH值為13的氫氧化鉀溶液中進行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結果得知洗脫率為94. 8%。
實施例3
稱取吸附測試例I和2中回收的殼聚糖與P -環糊精交聯聚合物I g，投入到100 mL2000 mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩,過濾分離,使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為92. 3%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25 mL pH值為12的氫氧化鈉溶液中進行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結果得知洗脫率為95. 2%。
實施例4
稱取由殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物I g，投入到100 mL 2000 mg/L的水楊酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中水楊酸的含量，水楊酸吸附率為94. 6%o將吸附有水楊酸的吸附劑加入到25 mL pH值為12的氫氧化鈉溶液中進行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結果得知洗脫率為95. 8%
權利要求
1.ー種吸附分離エ業廢水中芳香酸的方法，其特徵在於以殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物為吸附劑，氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液為脫附劑。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)將吸附劑加入含芳香酸的エ業廢水中，室溫下振蕩或攪拌，過濾分離，芳香酸被吸附留於吸附劑中； (2)將吸附有芳香酸的殼聚糖與￠-環糊精交聯聚合物加入到脫附劑中，室溫下攪拌，過濾，使芳香酸脫附，回收吸附劑。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於吸附劑與エ業廢水中的芳香酸質量比為1 5:1 10:1。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於脫附劑為pH值大於12的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。
全文摘要
本發明公開了一種吸附分離工業廢水中芳香酸的方法。該方法利用殼聚糖與β-環糊精交聯聚合物為吸附劑，工業廢水中的芳香酸高選擇性地被吸附於聚合物中，然後通過簡單的脫附處理即可實現吸附劑的脫附再生及重複使用。本發明方法具有操作簡單、環境友好、成本低廉等優點。
文檔編號B01J20/26GK102616879SQ20121011791
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月22日 優先權日2012年4月22日
發明者柴坤剛, 紀紅兵 申請人:中山大學