CN112661228A - 一种净化罗丹明b染料废水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种净化罗丹明B染料废水方法，包括以下步骤：首先通过一定方法需要先制备蓝藻生物炭材料，然后将制得的蓝藻生物炭材料与普通活性炭用于含罗丹明B染料废水处理，并计算得到蓝藻生物炭和普通活性炭对废水中罗丹明B的去除率；将上述得到的蓝藻生物炭和普通活性炭对废水中罗丹明B的去除率进行对比得出实验结论。本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质为原料，利用KOH为活化剂，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭材料，本发明以废弃蓝藻生物质为原料，制备蓝藻生物炭材料，一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，蓝藻生物炭对罗丹明B具有较好吸附功能，为净化染料废水提纯提供理论与关键技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化罗丹明B染料废水方法，属于染料废水处理技术领域。
背景技术
全球人工合成染料约有100万种，在印染、纺织、医药、造纸、食品等行业得到广泛应用，其中印染行业使用合成染料做多，占50％以上。由于工艺对合成染料的利用率比较低，每年有超过10％残留染料伴随着工业废水排放进入水环境。工业上使用量较大的染料主要包括偶氮类、酞菁类、蒽醌类、三苯甲烷类等，这些染料难以降解，且具有致毒、致畸形和致突变等生物危害，严重威胁水生态与人类健康，因此研发染料废水处理与控制技术十分必要。
罗丹明B是一种应用广泛的人工合成三苯甲烷类染料，不仅生物毒性大，而且还有致癌作用，目前处理罗丹明B废水方法主要包括物理吸附、高级氧化与生物降解等方法，但仍存在效率低、成本高等缺点。因此研发低成本、高效的处理罗丹明B废水方法对于净化染料废水具有重要意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种净化罗丹明B染料废水方法，从而提高染料废水处理的效率，降低成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种净化罗丹明B染料废水方法，包括以下步骤：
步骤一：将打捞蓝藻过20目筛子，然后在105摄氏度烘箱干燥，得到块状蓝藻生物质，之后将块状蓝藻生物质用粉碎机粉碎，得到粉末蓝藻生物质；
步骤二：将粉末蓝藻生物质与KOH按照质量比1:1混合，用锡箔纸包裹，置于管式炉热解，得到热解产物；
步骤三：将热解产物用5％盐酸清洗，中和热解产物中的KOH，然后利用循环水泵抽滤杯过0.45um膜，将固体截留在膜表面，然后再用纯净水清洗至中性；再将固体置于60摄氏度烘箱干燥，干燥之后的固体用玛瑙研钵研磨成粉末，过 100目筛子，即可得到最终的蓝藻生物炭材料；
步骤四：制得的蓝藻生物炭材料与普通活性炭用于含罗丹明B染料废水处理；
步骤五：称取2.5g的蓝藻生物炭与2.5g的活性炭分别投入到罗丹明B溶液内；
步骤六：控制恒温摇床温度和转速，反应一定时间达到吸附平衡，离心获得上清液；
步骤七：用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭和普通活性炭对废水中罗丹明B的去除率；
步骤八：将上述得到的蓝藻生物炭和普通活性炭对废水中罗丹明B的去除率进行对比得出实验结论。
优选的，步骤二中的热解条件：800摄氏度热解3h；升温速率：10℃/min；管式炉内气氛：惰性气体N2。
优选的，步骤五中罗丹明B溶液的浓度为10mg/L-50mg/L，体积为25ml。
优选的，步骤六中恒温摇床温度为25℃，转速为150rpm，反应时间为6h。
优选的，步骤六中的上清液的离心转速为6000rpm，离心时间3分钟。
本发明的有益效果是：本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质为原料，利用KOH 为活化剂，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭材料。本发明以废弃蓝藻生物质为原料，制备蓝藻生物炭材料，一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭对罗丹明B具有较好吸附功能，为净化染料废水提纯提供理论与关键技术支撑。
附图说明
图1为本发明的初始罗丹明B浓度对吸附效果影响关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例如图1所示：
具体实施例1
将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：
称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为50mg/L罗丹明 B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心 (6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为55.1％，商业活性炭对罗丹明B去除率为69.5％。
具体实施例2
将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：
称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为40mg/L罗丹明 B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心 (6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为72.6％，商业活性炭对罗丹明B去除率为79.6％。
具体实施例3
将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：
称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为30mg/L罗丹明 B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心 (6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为80.3％，商业活性炭对罗丹明B去除率为87.9％。
具体实施例4
将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：
称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为20mg/L罗丹明 B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心 (6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为90.5％，商业活性炭对罗丹明B去除率为90.3％。
具体实施例5
将制得的蓝藻生物炭材料与商业活性炭(对照)用于含罗丹明B染料废水处理，具体步骤如下：
称取2.5mg蓝藻生物炭与2.5mg活性炭分别投入25mL浓度为10mg/L罗丹明 B溶液，控制恒温摇床温度25℃，转速150rpm，反应6h达到吸附平衡，离心 (6000rpm，3min)获得上清液，用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭处理罗丹明B废水罗丹明B的去除率为95.5％，而商业活性炭对罗丹明B去除率为92.4％。
通过上述实施例对比数据分析，通过上述方法制得的蓝藻生物炭的罗丹明B 废水罗丹明B的去除率要大于普通商业活性炭的罗丹明B废水罗丹明B的去除率，其去除效果更佳。本发明选取巢湖打捞的蓝藻生物质为原料，利用KOH为活化剂，通过管式炉炭化制得具有特定功能的蓝藻生物炭材料。本发明以废弃蓝藻生物质为原料，制备蓝藻生物炭材料，一方面使得废弃蓝藻生物质得到安全处置，避免了二次污染，另一方面，蓝藻生物炭对罗丹明B具有较好吸附功能，为净化染料废水提纯提供理论与关键技术支撑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种净化罗丹明B染料废水方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将打捞蓝藻过20目筛子，然后在105摄氏度烘箱干燥，得到块状蓝藻生物质，之后将块状蓝藻生物质用粉碎机粉碎，得到粉末蓝藻生物质；
步骤二：将粉末蓝藻生物质与KOH按照质量比1:1混合，用锡箔纸包裹，置于管式炉热解，得到热解产物；
步骤三：将热解产物用5%盐酸清洗，中和热解产物中的KOH，然后利用循环水泵抽滤杯过0.45um膜，将固体截留在膜表面，然后再用纯净水清洗至中性；再将固体置于60 摄氏度烘箱干燥，干燥之后的固体用玛瑙研钵研磨成粉末，过100目筛子，即可得到最终的蓝藻生物炭材料；
步骤四：制得的蓝藻生物炭材料与普通活性炭用于含罗丹明B染料废水处理；
步骤五：称取2.5g的蓝藻生物炭与2.5g的活性炭分别投入到25ml罗丹明B溶液内；
步骤六：控制恒温摇床温度和转速，反应一定时间达到吸附平衡，离心获得上清液；
步骤七：用分光光度计检测反应后溶液中罗丹明B浓度，计算得到蓝藻生物炭和普通活性炭对废水中罗丹明B的去除率；
步骤八：将上述得到的蓝藻生物炭处理罗丹明B和普通活性炭废水罗丹明B的去除率进行对比得出实验结论。
2.根据权利要求1所述的一种净化罗丹明B染料废水方法，其特征在于，所述步骤二中的热解条件：800 摄氏度热解3 h；升温速率：10 oC/min；管式炉内气氛：惰性气体N2。
3.根据权利要求1所述的一种净化罗丹明B染料废水方法，其特征在于，所述步骤五中罗丹明B溶液的浓度为10mg/L-50 mg/L，体积为25ml。
4.根据权利要求1所述的一种净化罗丹明B染料废水方法，其特征在于，所述步骤六中恒温摇床温度为25℃，转速为150rpm，反应时间为6h。
5.根据权利要求1所述的一种净化罗丹明B染料废水方法，其特征在于，所述步骤六中的上清液的离心转速为6000rpm，离心时间3分钟。
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