CN109110897A - 一种造纸污水处理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种造纸污水处理剂，将淀粉和羟乙基纤维素，加入乙酸‑乙酸钠缓冲溶液，恒温搅拌条件下，加入淀粉酶，抽滤并以蒸馏水洗涤，干燥，粉碎，即得羟乙基纤维素改性多孔淀粉，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料混合，烘干后煅烧制得粉末，与乙醇、丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、聚合硫酸铁，混合均匀160℃干燥。淀粉与羟乙基纤维素混合经过酶解，提高了淀粉空隙，同时羟乙基纤维素嵌入交联多孔淀粉，大大增强了整体的膨胀系数，效吸附造纸污水中的阴离子垃圾和其他污染物。

Description

一种造纸污水处理剂
技术领域
本发明涉及一种污水处理剂，尤其涉及一种造纸污水处理剂，属于污水处理剂技术领域。
背景技术
目前，淡水资源短缺、水源污染加剧是世界五大环境问题之一，污水处理一直是各国研究的重要课题。在我国各行业中，造纸工业生产过程中，大量用到化学制剂如氢氧化钠、硅酸钠等，用来进行废纸的脱墨、漂白以及制浆，造纸废水的排放是造成环境污染的一个重要污染源，所以要对造纸污水进行处理达标后才能排放。现有的造纸污水处理方法一般都需要加入污水处理剂，但现有的污水处理剂大都难以重复利用、成本较高，且处理效果不佳、达不到排放要求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种成本低、配方合理，且处理效果良好的造纸污水处理剂。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种造纸污水处理剂，称取100份淀粉和20份羟乙基纤维素，加入200份PH＝3.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，于50℃恒温搅拌条件下，加入3份淀粉酶，反应20h后，抽滤并以蒸馏水洗涤，将所得淀粉置于40～50℃烘箱干燥，粉碎，即得羟乙基纤维素改性多孔淀粉，
羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照3:1混合加水混合，烘干后煅烧制得粉末，取15份煅烧制得粉末，与15份乙醇、10份丙烯酰胺、5份十二烷基硫酸钠、5份聚合硫酸铁，混合均匀后在160℃干燥箱中干燥12h，粉碎研磨至约200目，即为粉末状絮凝剂。
MnO2@COF纳米材料制备方法如下：
步骤1、将20份MnO2、30份联苯胺和2份无水THF加入反应器中,在温度为50℃的油浴中加热30min,将溶解有20份三羟基均三苯甲醛的4份溶液逐滴加入反应器中,反应持续12h,反应结束后,离心分离后得到产物MnO2@Polyimine；
步骤2、将上述得到的MnO2@Polyimine和2份的正丁醇和邻二氯苯混合溶剂（体积比为1:7）加入反应管中,放入77k液氮中冷却,冻融脱气三次,封管后在120℃烘箱中反应12小时;反应结束后,分离得到产物MnO2@COF纳米材料。
所述羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照3:1混合。
有益效果：
淀粉与羟乙基纤维素混合经过酶解，提高了淀粉空隙，同时羟乙基纤维素嵌入交联多孔淀粉，大大增强了整体的膨胀系数，效吸附造纸污水中的阴离子垃圾和其他污染物，其次与MnO2@COF纳米材料的复合改性，同时增加整体多孔材料的层间空隙，并将丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、聚合硫酸铁基团插入多维层状空间，吸附工业废水中带负电荷的有机或无机悬浮物质，应用过程中产生的絮体较为密实，避免受到巨大剪切力而使处理剂失效，且不易上浮，便于与水体的分离，大幅提高污水处理效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种造纸污水处理剂，称取100份淀粉和20份羟乙基纤维素，加入200份PH＝3.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，于50℃恒温搅拌条件下，加入3份淀粉酶，反应20h后，抽滤并以蒸馏水洗涤，将所得淀粉置于40～50℃烘箱干燥，粉碎，即得羟乙基纤维素改性多孔淀粉，
羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照3:1混合加水混合，烘干后煅烧制得粉末，取15份煅烧制得粉末，与15份乙醇、10份丙烯酰胺、5份十二烷基硫酸钠、5份聚合硫酸铁，混合均匀后在160℃干燥箱中干燥12h，粉碎研磨至约200目，即为粉末状絮凝剂。
MnO2@COF纳米材料制备方法如下：
步骤1、将20份MnO2、30份联苯胺和2份无水THF加入反应器中,在温度为50℃的油浴中加热30min,将溶解有20份三羟基均三苯甲醛的4份溶液逐滴加入反应器中,反应持续12h,反应结束后,离心分离后得到产物MnO2@Polyimine；
步骤2、将上述得到的MnO2@Polyimine和2份的正丁醇和邻二氯苯混合溶剂（体积比为1:7）加入反应管中,放入77k液氮中冷却,冻融脱气三次,封管后在120℃烘箱中反应12小时;反应结束后,分离得到产物MnO2@COF纳米材料。
实施例2
与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照1:1。
实施例3
与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照5:1。
实施例4
与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照1:3。
实施例5
与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照1:2。
实施例6
与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照2:1。
实施例7
与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照10:1。
实施例8
与与实施例1不同在于，羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照1:5。
对比例1
与实施例1不同在于，不加入MnO2@COF纳米材料。
对比例2
与实施例1不同在于，用MnO2替代MnO2@COF纳米材料。
对比例3
与实施例1不同在于，用COF材料替代MnO2@COF纳米材料。
对比例4
与实施例1不同在于，用普通淀粉替代羟乙基纤维素改性多孔淀粉。
将实施例和对比例所得处理剂用于处理造纸污水，应用效果见下表：
组别 COD去除率% BOD去除率%
实施例1 94.8 93.6
实施例2 80.2 76.3
实施例3 82.6 74.5
实施例4 84.1 70.9
实施例5 81.3 73.6
实施例6 79.2 71.5
实施例7 78.6 70.2
对比例1 70.5 68.1
对比例2 74.6 69.3
对比例3 71.8 70.5
对比例4 69.2 68.8
试验数据可以看出羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料配比对于处理剂的性能有着很重要的影响，特别是羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照3:1混合时，具有非常好的去除效果，具有意料之外的好处，很大原因是在羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照3:1时，制备的复合多孔纳米材料整体层间空隙层次好，特殊的结构骨架非常有利于进行絮凝净化。

Claims (3)

1.一种造纸污水处理剂，其特征在于，称取100份淀粉和20份羟乙基纤维素，加入200份PH＝3.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，于50℃恒温搅拌条件下，加入3份淀粉酶，反应20h后，抽滤并以蒸馏水洗涤，将所得淀粉置于40～50℃烘箱干燥，粉碎，即得羟乙基纤维素改性多孔淀粉，
羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料混合加水混合，烘干后煅烧制得粉末，取煅烧制得粉末，与乙醇、丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、聚合硫酸铁，混合均匀后在160℃干燥箱中干燥12h，粉碎研磨至约200目，即为粉末状絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种造纸污水处理剂，其特征在于，MnO2@COF纳米材料制备方法如下：
步骤1、将20份MnO2、30份联苯胺和2份无水THF加入反应器中,在温度为50℃的油浴中加热30min,将溶解有20份三羟基均三苯甲醛的4份溶液逐滴加入反应器中,反应持续12h,反应结束后,离心分离后得到产物MnO2@Polyimine；
步骤2、将上述得到的MnO2@Polyimine和2份的正丁醇和邻二氯苯混合溶剂加入反应管中,放入77k液氮中冷却,冻融脱气三次,封管后在120℃烘箱中反应12小时;反应结束后,分离得到产物MnO2@COF纳米材料。
3.根据权利要求1所述的一种造纸污水处理剂，其特征在于，所述羟乙基纤维素改性多孔淀粉与MnO2@COF纳米材料按照3:1混合。
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