[发明专利]一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法。

背景技术

含金属离子的废水可以通过蒸馏来纯化，它利用混合液体中各组分沸点不同，加热使水分蒸发成水蒸气，再将水蒸气冷凝、收集，获得高纯度的水；与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质；但由于共沸物的存在，蒸馏水中仍然含有离子杂质；且蒸馏耗费大量热能，成本太高。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法，包括以下步骤，

S1、将废水储存在大口径的透明容器中，在废水表面放上石墨烯复合薄膜；

S2、对所述透明容器进行光照，废水蒸发；

所述石墨烯复合薄膜包括以下重量份的组分：聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯2-4份，海藻酸钠1-3份，石墨烯9-12份。

优选地，所述步骤2中，当废水挥发至原体积的5-20％时，停止光照。

优选地，所述步骤2挥发的水蒸气可用冷凝装置收集。

优选地，所述步骤2的光照条件为太阳光照射或模拟太阳光照射。

优选地，所述石墨烯复合薄膜的制备方法为，将所述海藻酸钠、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯溶解于水中，加入所述石墨烯，超声2-4小时后，抽滤，低温烘干制成。

优选地，所述石墨烯为羧基化的石墨烯。

优选地，所述石墨烯的片径为0.5-5μm厚度为0.8-1.2nm。

相对于现有技术，本发明的优点如下，

本发明废水的纯化方法，通过石墨烯复合薄膜的光热性质，促进废水中液态水转化为水蒸气蒸发，避免共沸物带出，利用自然光即可快速实现，无须额外加热，节约能源，可获得高纯度的蒸馏水。

具体实施方式

下列实施例中各组分的份数均表示重量份。

实施例1：

一种石墨烯复合薄膜的制备方法为，将海藻酸钠2份、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯3份溶解于200份水中，加入羧基化的石墨烯10.5份，所述石墨烯的片径为0.5-5μm厚度为0.8-1.2nm，超声3小时后，抽滤，低温烘干制成。

实施例2：

一种石墨烯复合薄膜的制备方法为，将海藻酸钠1份、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯2份溶解于200份水中，加入羧基化的石墨烯9份，所述石墨烯的片径为0.5-5μm厚度为0.8-1.2nm，超声2小时后，抽滤，低温烘干制成。

实施例3：

一种石墨烯复合薄膜的制备方法为，将海藻酸钠3份、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯4份溶解于200份水中，加入羧基化的石墨烯12份，所述石墨烯的片径为0.5-5μm厚度为0.8-1.2nm，超声2-4小时后，抽滤，低温烘干制成。

实施例4：

一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法，包括以下步骤，

S1、将2L废水储存在大口径的透明容器中，在废水表面放上实施例1制得的石墨烯复合薄膜；

S2、对所述透明容器进行太阳光照射，废水蒸发，用冷凝装置收集水蒸气，当废水挥发至原体积的5％时，停止光照，耗时176分钟。

实施例5：

一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法，包括以下步骤，

S1、将2L废水储存在大口径的透明容器中，在废水表面放上实施例2制得的石墨烯复合薄膜；

S2、对所述透明容器进行太阳光照射，废水蒸发，用冷凝装置收集水蒸气，当废水挥发至原体积的5％时，停止光照，耗时221分钟。

实施例6：

一种基于石墨烯复合膜的废水纯化方法，包括以下步骤，

S1、将2L废水储存在大口径的透明容器中，在废水表面放上实施例3制得的石墨烯复合薄膜；

S2、对所述透明容器进行太阳光照射，废水蒸发，用冷凝装置收集水蒸气，当废水挥发至原体积的5％时，停止光照，耗时194分钟。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。