[发明专利]一种乙二胺改性桃核阳离子型吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种乙二胺改型桃核阳离子型吸附剂及其制备方法，将冲洗干净的桃核粉碎过筛后得到的50～60目粒径的粉末于烘箱中90℃烘24h，采用0.1mol/L氢氧化钠碱洗1h，水洗至中性后于烘箱中50℃烘干，然后采用表氯醇对桃核粉末粉末进行化学醚化，在表氯醇的碱溶液中50℃水浴加热反应5h，反应完成后水洗至中性，50℃烘干过夜，最后用乙二胺对醚化后的桃核粉末进行改性，水洗至中性后于50℃烘干，制得改性桃核阳离子型吸附剂；该吸附剂相比于其他吸附剂，具有更高的选择性，对于阴离子型色素具有很高的去除率，吸附容量大，能二次回收利用，且桃核原料来源广泛，价格低廉，可以用于印染、食品加工等行业的色素废水处理。

技术领域

本发明属于色素废水处理所用吸附剂及其制备技术，具体涉及一种改性桃核阳离子型吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的快速发展，工厂排放的污水呈现多样化趋势，有重金属污染、色素污染和有机物污染等。对于食品加工和印染等特殊行业，会大量排放色素污染物，从而使污染物受纳水体产生表观颜色变化，给公众带来不舒适感受。因此亟需要对色素污染物在工厂进行预处理，降低工厂排放的污水的色度，进而才能进入市政污水管道。所以需要开发经济有效的处理技术来吸附污水中的色素，降低污水的色度，对保护生态环境、创造宜人的居住环境具有重要的现实意义。

目前色素污染主要集中在印染行业和食品加工行业，据不完全统计，全国色素废水每天排放量为3×10⁶～4×10⁶m³，在色素合成和使用过程中产生的色素废水对环境的污染越来越严重，色素废水具有色素高、有机物浓度高和难生物降解等特点，有些色素还含有苯环等三致(致癌、致畸、致突变)特性的有机物官能团，如不经处理直接排放，会给河流生态系统带来巨大危害。传统的处理色素废水的方法有絮凝法、生物法、吸附法和高级氧化技术，其中由于絮凝、生物处理和高级氧化法需要较大的处理构筑物，并且投资和维护费用较高，所以目前大多采用吸附法进行色素废水的处理，因其净化效率高、不产生二次污染及被吸附的色素可得到回收利用等优点，成为目前色素废水处理最经济、最有效的方法。

吸附法处理色素废水最重要的是开发合适的吸附剂，需要综合考虑多种因素，如原料是否价廉易得、操作复杂程度和回收利用是否方便等因素，目前应用于色素吸附的活性炭价格相对较高，并且其对色素的选择性不强，正逐渐被淘汰，取而代之是新型改性吸附剂，主要是对一些低成本的天然生物质材料进行改性处理，如树皮、树叶、花生壳、稻壳等作为吸附剂的原料，已有不少研究报道。但是天然的生物质材料由于其表面结构以及化学特性的约束，吸附容量往往很低，无法达到污水处理要求和污水排放标准，所以需要对天然材料进行改性处理，增加其孔隙度和引入特殊基团，从而提高吸附剂的吸附选择性和吸附容量性能。

为了提高桃核粉末对色素废水中色素的吸附性能，就必须对吸附剂进行改性处理。目前普遍采用的改性方法分为物理法和化学法改性。中国专利CN 103464111 A，十六烷基三甲基溴化铵改性桃核吸附剂及其制备方法和应用，改性液为阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和异丙醇的混合液，于45℃～75℃下搅拌1～4h，然后转移到超声波反应器中，温度设定为45～75℃，超声30～60min，反应结束后用去离子水洗涤至中性，烘干研磨即得十六烷基三甲基溴化铵改性桃核吸附剂，该方法存在改性温度范围大，没有筛选出最优化条件，并且只对偶氮染料红色艳红K-2BP有优异的吸附容量，吸附色素比较单一。中国专利CN 105923651 A一种基于桃核制备活性炭吸附剂的方法，用桃核为原料制备活性炭，在改性过程中用到了高压反应釜，通过桃核与碳酸钠混合，在高温下扩大桃核内部空隙，以双氧水进行表面氧化，以氢气作为催化气，随后通过发酵，以焦化废水中的菌种进行脱除桃核中的焦油，同时对桃核内部进行改性，最后通过碳化，酸液洗涤，从而制备得比表面积大、孔隙发达且吸附性高的活性炭吸附剂。对亚甲基蓝的吸附值为192mg/g，COD去除率为98.2％，重金属吸附率为92.6％。虽然这种改性方法对色素和有机废水的处理效果很好，但是此种吸附剂制样复杂，成本较高，不适用于大批量吸附剂的制备。