CN111330549B - 一种有机阴离子吸附纸张的制备方法及应用 - Google Patents

一种有机阴离子吸附纸张的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种有机阴离子吸附纸张的制备方法,方法包括：将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入FeCl3、NaOH溶液和适量蒸馏水，在水浴下400转/s进行机械搅拌，得到Cellulose‑O‑Fe(OH)2复合材料；将得到的Cellulose‑O‑Fe(OH)2在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的Fe3+、Cl‑和Fe(OH)3；将清洗干净的Cellulose‑O‑Fe(OH)2的绝干物料放入疏解机中进行疏解；将疏解好的Cellulose‑O‑Fe(OH)2放入快速纸页成型器中，得到纸张。本申请还提供CaO和适量蒸馏水及AlCl3、少量NaOH溶液和适量蒸馏水进行制备纸张的方法。

Description

一种有机阴离子吸附纸张的制备方法及应用
【技术领域】
本发明涉及污水处理技术领域，尤指一种有机阴离子吸附纸张制备方法、纸张及其应用。
【背景技术】
现在对污水中的COD进行净化处理主要是使用各类絮凝剂，使有机阴离子聚集在一起形成沉淀。絮凝剂可以分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、复合絮凝剂和微生物絮凝剂。但是现在最简单的絮凝剂是使用氯化铝、硫酸铁、氯化铁等无机絮凝剂。因为其使用简单处理方便，所以主要用于在污水的处理工艺中，可以使污水中的有机阴离子形成沉淀，降低污水的COD值。
有机高分子絮凝剂与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。加上产品质量稳定，有机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量30％～60％。
有机无机复合絮凝剂以品种多样和性能多元化占主导地位。作用机理主要与协同作用相关。无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒,使形成颗粒并逐渐增大；而有机高分子成分通过自身的桥联作用,利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用,网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时,无机盐的存在使污染物表面电荷中和,促进有机高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。
然而，无机絮凝剂的主要缺点是用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的问题。
有机高分子絮凝剂的主要缺点是大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒，且合成用的丙烯酰胺单体有毒，能麻醉人的中枢神经，所以应用领域受到一定限制。
复合絮凝剂、微生物絮凝剂在功能方面有着优异的效果，但是其作为絮凝剂在使用时会带入其他杂物进入水样中。
【发明内容】
鉴于以上问题，本发明提供一种有机阴离子吸附纸张制备方法、纸张及其制备方法，旨在制备出的纸张对制浆废水中的有机阴离子吸附效果明显，且用量小；在吸附有机阴离子的时候方便、快键，且不会在水中引入新的污染源。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种有机阴离子吸附纸张制备方法，包括以下步骤：
S11、将纤维素放入疏解机中进行疏解；
S12、将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入FeCl3、少量NaOH溶液和适量蒸馏水，在水浴下350～450转/s进行机械搅拌，得到Cellulose-O-Fe(OH)2复合材料；
S13、将得到的Cellulose-O-Fe(OH)2在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的Fe3+、Cl-和Fe(OH)3；
S14、将清洗干净的Cellulose-O-Fe(OH)2的绝干物料放入疏解机中，在疏解机中完成疏解；及
S15、将疏解好的Cellulose-O-Fe(OH)2放入快速纸页成型器中，得到Cellulose-O-Fe(OH)2为原料浆的纸张。
优选地，在水浴下400转/s进行机械搅拌。
本申请还提供一种所述的有机阴离子吸附纸张制备方法制备得到的纸张。
进一步地，本申请还提供一种应用上述纸张对制浆废水进行处理的方法，该方法包括：将制浆废水经所述纸张过滤。
相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明纸张制备方法简单快捷，并且高效，另外制备得到的纸张无生物毒性，适用范围广；进一步地，本发明的纸张对于制浆废水中的有机阴离子吸附效果明显，且用量小；在吸附有机阴离子的时候方便、快键，且不会在水中引入新的污染源。
【附图说明】
附图1为本发明第一实施例的一种有机阴离子吸附纸张制备方法的流程图；
附图2为本发明第二实施例的一种有机阴离子吸附纸张制备方法的流程图；
附图3为本发明第三实施例的一种有机阴离子吸附纸张制备方法的流程图；
附图4为本发明的一应用有机阴离子吸附纸张制备方法制备得到的纸张对制浆废水进行处理的实验过程。
【具体实施方式】
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
请参阅图1，一种有机阴离子吸附纸张制备方法，包括以下步骤：
S11、将纤维素放入疏解机中进行疏解；
S12、将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入FeCl3、少量NaOH溶液和适量蒸馏水，在水浴下350～450转/s进行机械搅拌，得到Cellulose-O-Fe(OH)2复合材料；优选地，在水浴下400转/s进行机械搅拌
S13、将得到的Cellulose-O-Fe(OH)2在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的Fe3+、Cl-和Fe(OH)3；
S14、将清洗干净的Cellulose-O-Fe(OH)2的绝干物料放入疏解机中，在疏解机中完成疏解；
S15、将疏解好的Cellulose-O-Fe(OH)2放入快速纸页成型器中，得到Cellulose-O-Fe(OH)2为原料浆的纸张。
本实施例中还提供一种应用上述纸张对制浆废水进行处理的方法，将深度处理的制浆废水经所述纸张过滤即可。
请参阅图4，具体地，在本发明的实施例中，包括：
1)将Cellulose-O-Fe(OH)2为原料浆的纸张41放在烧瓶42靠近瓶口处；
2)将制浆废水倒入瓶子43中，而后倒入具有纸张41的烧瓶42中过滤，其中，制浆废水的主要成分是Lignin-Na、Resinate-Na、Cellulose-Na和Carboxycellulose-Na。主要流程如下：
根据Cellulose-O-Fe(OH)2的化学式和对废水中有机阴离子的吸附能力，具有如下反应方程式：
2Lignin-Na+Cellulose-O-Fe(OH)2→Cellulose-O-Fe-(Lignin)2↓+2NaOH······(1)
2Resinate-Na+Cellulose-O-Fe(OH)2→Cellulose-O-Fe-(Resinate)2↓+2NaOH······(2)
2Cellulose-Na+Cellulose-O-Fe(OH)2→Cellulose-O-Fe-(Cellulose)2↓+2NaOH······(3)
2Carboxycellulose-Na+Cellulose-O-Fe(OH)2→Cellulose-O-Fe-(Carboxycellulose)2↓+2NaOH···(4)
3)测量结果，其中，污水的处理后的COD为332.8mg/L，经处理后得到的滤液COD为183.7mg/L，COD去除率为44.80％。
实施例2
请参见图2，一种有机阴离子吸附纸张制备方法，包括以下步骤：
S21、将纤维素放入疏解机中进行疏解；
S22、将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入CaO和适量蒸馏水，在水浴下350～450转/s进行机械搅拌，得到Cellulose-O-CaOH复合材料；
S23、将得到的Cellulose-O-CaOH在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的CaO和Ca(OH)2；
S24、将清洗干净的Cellulose-O-CaOH的绝干物料放入疏解机中，在疏解机中完成疏解；
S25、将疏解好的Cellulose-O-CaOH放入快速纸页成型器中，得到Cellulose-O-CaOH为原料浆的纸张。
本实施例中还提供一种应用上述纸张对制浆废水进行处理的方法，将深度处理的制浆废水经所述纸张过滤即可。
具体地，请参阅图4，在本发明的实施例中，包括：
1)将Cellulose-O-CaOH为原料浆的纸张41放入烧瓶42靠近瓶口处；
2)将制浆废水倒入瓶子43中，而后倒入具有纸张41的烧瓶42中过滤，其中，制浆废水的主要成分是Lignin-Na、Resinate-Na、Cellulose-Na和Carboxycellulose-Na，主要流程如下：
根据Cellulose-O-CaOH的化学式和对废水中有机阴离子的吸附能力，具有如下反应方程式：
Lignin-Na+Cellulose-O-CaOH→Cellulose-O-Ca-Lignin↓+NaOH······(1)
Resinate-Na+Cellulose-O-CaOH→Cellulose-O-Ca-Resinate↓+NaOH······(2)
Cellulose-Na+Cellulose-O-CaOH→Cellulose-O-Ca-Cellulose↓+NaOH······(3)
Carboxycellulose-Na+Cellulose-O-CaOH→Cellulose-O-Ca-Carboxycellulose↓+NaOH···(4)
3)测量结果，其中，污水的处理后的COD为337.4mg/L，经处理后得到的滤液COD为153.6mg/L，COD去除率为54.48％。
实施例3
请参见图3，一种有机阴离子吸附纸张制备方法，包括以下步骤：
S31、将纤维素放入疏解机中进行疏解；
S32、将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入AlCl3、少量NaOH溶液和适量蒸馏水，在水浴下350～450转/s进行机械搅拌，得到Cellulose-O-Al(OH)2合材料；
S33、将得到的Cellulose-O-Al(OH)2在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的Al3+、Cl-和Al(OH)3；
S34、将清洗干净的Cellulose-O-Al(OH)2的绝干物料放入疏解机中，在疏解机中完成疏解；
S35、将疏解好的Cellulose-O-Al(OH)2放入快速纸页成型器中，得到Cellulose-O-Al(OH)2为原料浆的纸张。
本实施例中还提供一种应用上述纸张对制浆废水进行处理的方法，将深度处理的制浆废水经所述纸张过滤即可。
具体地，请参阅图4，在本发明的实施例中，包括：
1)将Cel Cellulose-O-Al(OH)2为原料浆的纸张41放入烧瓶42靠近瓶口处；
2)将制浆废水倒入瓶子43中，而后倒入具有纸张41的烧瓶42中过滤，其中，制浆废水的主要成分是Lignin-Na、Resinate-Na、Cellulose-Na和Carboxycellulose-Na，主要流程如下：
根据Cellulose-O-Al(OH)2的化学式和对废水中有机阴离子的吸附能力，可以推测出如下反应方程式：
2Lignin-Na+Cellulose-O-Al(OH)2→Cellulose-O-Al-(Lignin)2↓+2NaOH······(1)
2Resinate-Na+Cellulose-O-Al(OH)2→Cellulose-O-Al-(Resinate)2↓+2NaOH······(2)
2Cellulose-Na+Cellulose-O-Al(OH)2→Cellulose-O-Al-(Cellulose)2↓+2NaOH······(3)
2Carboxycellulose-Na+Cellulose-O-Al(OH)2→Cellulose-O-Al-(Carboxycellulose)2↓+2NaOH···(4)
3)测量结果，其中污水的处理后的COD为328.2mg/L，经处理后得到的滤液COD为222.8mg/L，COD去除率为32.11％。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种双离子吸附纸张制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S11、将纤维素放入疏解机中进行疏解；
S12、将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入CaO和适量蒸馏水，在水浴下350-450转/min进行机械搅拌，得到Cellulose-O-CaOH复合材料；
S13、将得到的Cellulose-O-CaOH在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的CaO和Ca(OH)2；
S14、将清洗干净的Cellulose-O-CaOH的绝干物料放入疏解机中，在疏解机中完成疏解；及
S15、将疏解好的Cellulose-O-CaOH放入快速纸页成型器中，得到Cellulose-O-CaOH为原料浆的纸张。
2.一种应用如权利要求1所述的双离子 吸附纸张制备方法制备得到的纸张。
3.一种应用如权利要求2所述的纸张对制浆废水进行处理的方法，包括：将制浆废水经所述纸张过滤。
4.一种双离子吸附纸张制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S31、将纤维素放入疏解机中进行疏解；
S32、将疏解好的纤维素放入烧瓶中，并加入AlCl 3、少量NaOH溶液和适量蒸馏水，在水浴下350-450转/min进行机械搅拌，得到Cellulose-O-Al(OH)2合材料；
S33、将得到的Cellulose-O-Al(OH)2在蒸馏水中进行洗涤，冲洗掉附着在表面上未结合的Al 3+、Cl-和Al(OH)3；
S34、将清洗干净的Cellulose-O-Al(OH)2的绝干物料放入疏解机中，在疏解机中完成疏解；
S35、将疏解好的Cellulose-O-Al(OH)2放入快速纸页成型器中，得到Cellulose-O-Al(OH)2为原料浆的纸张。
5.一种应用如权利要求4所述的双离子 吸附纸张制备方法制备得到的纸张。
6.一种应用如权利要求5所述的纸张对制浆废水进行处理的方法，包括：将深度处理的制浆废水经所述纸张过滤。
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