一種去除孔雀石綠的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種去除孔雀石綠的方法，包括以下步驟：一、將TMT15、PAM、孔雀石綠和去離子水混合均勻，得到混合液；二、采用滴加堿液的方法將混合液的pH值調(diào)節(jié)至8～12，然后在溫度為30℃～75℃的條件下保溫0.5h～8.0h，使混合液中的孔雀石綠以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，處理成本低，處理效果好，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明能夠利用TMT15和PAM的協(xié)同作用將孔雀石綠有效去除，且去除速度快，去除效率高，在工業(yè)印染廢水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種去除孔雀石綠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于難降解有機(jī)污染物去除【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種去除孔雀石綠的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]孔雀石綠(MG)作為一類陽離子染料廢水含有芳香烴類化合物，目前的處理主要采用物理化學(xué)方法中的吸附法和光催化氧化法。前者其吸附劑以性能優(yōu)良的活性炭和樹脂常見，但價(jià)格昂貴、再生費(fèi)用高。近年來國內(nèi)外學(xué)者致力于研究開發(fā)新型高效、價(jià)格低廉的吸附劑，如水枝錦活性炭、海藻、累托石、麥桿、桔皮、豆殼、膨潤土、椰子殼、甘蔗渣、稻殼、松木等，這些材料有的需經(jīng)過改性、活化等復(fù)雜的處理，有的則受產(chǎn)區(qū)限制。光催化氧化方法中常用的光源為紫外光，用的催化劑有TiO2和H2O2等。還有光催化氧化法與Fenton試劑協(xié)同去除的方法，這兩種方法去除陽離子染料效果顯著，但受催化劑用量、PH值因素影響等，單獨(dú)全程用于染料廢水處理尚不多見?？兹甘G作為現(xiàn)在工業(yè)中應(yīng)用較多的染料之一，不僅色度大而且對(duì)人類具有較強(qiáng)的致癌性。因此進(jìn)行孔雀石綠去除方面的研究工作，探索出能夠快速、高效、廉價(jià)地去除孔雀石綠的方法，無疑有著重要的意義。
[0003]TMT15(即質(zhì)量含量為15%的2，4，6_三巰基均三嗪三鈉鹽水溶液)是一種環(huán)境友好型有機(jī)硫鰲合劑，它能與水溶液中的大多數(shù)一價(jià)和二價(jià)的重金屬離子，如:Ni2+，Pd2+，Cu2+，Ag+，Zn2+，Cd2+，Hg2+，Ti2+以及Pb2+等離子形成穩(wěn)定的化合物而沉淀出來，從而達(dá)到去除重金屬離子的目的。TMT15作為一種環(huán)境友好型水處理劑，已經(jīng)廣泛用于水溶液中的重金屬離子處理，但尚未發(fā)現(xiàn)TMT15用于去除染料研究的報(bào)道。究其原因，幾乎都基于絡(luò)合沉淀反應(yīng)，然而TMT15作為一種含硫螯合劑，擁有負(fù)電性極性(孤對(duì)電子)，理論上對(duì)帶正電荷的孔雀石綠應(yīng)該也有作用。
[0004]PAM (即聚丙烯酰胺)的形態(tài)相對(duì)比較穩(wěn)定，因其呈惰性穩(wěn)態(tài)不會(huì)繼續(xù)水解從而保持已有的聚合形態(tài)，具有較強(qiáng)的電中和凝聚和網(wǎng)捕架橋功能，能夠發(fā)揮最好的凝聚絮凝作用，理論上可以去除部分孔雀石綠。
[0005]然而截止目前，尚未發(fā)現(xiàn)采用TMT15和PAM去除孔雀石綠的研究見諸報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種去除孔雀石綠的方法。該方法利用TMT15和PAM的協(xié)同作用將孔雀石綠去除，去除速度快，去除效率高，操作簡(jiǎn)單，在工業(yè)印染廢水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0008]步驟一、將TMT15、PAM、孔雀石綠和去離子水混合均勻，得到混合液，每升混合液中TMT15、PAM、孔雀石綠和去離子水的加入量分別為:560mg~800mg TMT15,360mg~480mgPAM,80mg孔雀石綠，余量為去離子水；[0009]步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至8~12，然后將pH值為8~12的混合液在溫度為30°C~75°C的條件下保溫0.5h~8.0h,使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
[0010]上述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟一中每升混合液中TMT15的加入量為672mg，PAM的加入量為400mg。
[0011]上述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟二中所述堿液為濃度為
0.5mol/L~lmol/L的氫氧化鈉溶液。
[0012]上述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟二中調(diào)節(jié)后混合液的pH值為10。
[0013]上述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟二中所述保溫的時(shí)間為0.5h。
[0014]本發(fā)明去除孔雀石綠的機(jī)理為:TMT15可成功的用于去除孔雀石綠，其機(jī)理在于，孔雀石綠分子結(jié)構(gòu)表面上帶有較強(qiáng)的正電荷，而這種帶有較強(qiáng)的正電荷的形態(tài)正是導(dǎo)致高濃度孔雀石綠易于溶解在水體中且長(zhǎng)期穩(wěn)定的根源所在。TMT15作為一種含硫螯合劑，擁有負(fù)電性極性，TMT15分子上所帶電荷與孔雀石綠分子所帶電荷相反，孔雀石綠與TMT15的正負(fù)電荷相吸，導(dǎo)致雙方所帶電荷抵消，從而形成較大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成沉淀。PAM作為一種人工合成的線性高分子水溶性有機(jī)聚合物，具有良好的絮凝`性。PAM能夠進(jìn)一步把溶液中已經(jīng)形成的沉淀物小零散碎片都吸附起來，一并聯(lián)結(jié)在一起，粘結(jié)成較大的顆粒，形成絮凝體，從而對(duì)TMT15螯合沉淀孔雀石綠起到了很好的促進(jìn)作用。因此，在TMT15與PAM的協(xié)同作用下，孔雀石綠能夠得到最大程度地去除。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，處理成本低，去除效率高，耗時(shí)短，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0017]2、本發(fā)明利用TMT15和PAM的協(xié)同作用將孔雀石綠去除。其中，TMT15對(duì)環(huán)境無二次污染，屬于環(huán)境友好型的有機(jī)硫藥劑，它能與孔雀石綠強(qiáng)力螯合并形成沉淀，處理效果好；PAM對(duì)于TMT15螯合沉淀孔雀石綠起到了很好的促進(jìn)作用。采用本發(fā)明處理0.5h即可使孔雀石綠的去除率高達(dá)99%以上，去除徹底、完全。
[0018]3、本發(fā)明處理方法簡(jiǎn)單，無需增加設(shè)備費(fèi)用，具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)境效益，非常適合在工業(yè)染料廢水行業(yè)推廣應(yīng)用。
[0019]4、本發(fā)明能夠從含孔雀石綠的印染廢水中將孔雀石綠有效去除，處理后的印染廢水中殘留的孔雀石綠濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的印染廢水無需中和處理即可安全排放。
[0020]5、本發(fā)明具有處理效果好、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)印染廢水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例去除孔雀石綠的方法:
[0024]步驟一、將672mg TMT15、400mg PAM和80mg孔雀石綠加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0025]步驟二、采用滴加濃度為0.8mol/L的氫氧化鈉溶液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至10，然后將pH值為10的混合液在溫度為75°C的條件下保溫0.5h，使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
[0026]本實(shí)施例孔雀石綠的去除率為99.96%ο
[0027]實(shí)施例2
[0028]本實(shí)施例去除孔雀石綠的方法:
[0029]步驟一、將672mg TMT15、400mg PAM和80mg孔雀石綠加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0030]步驟二、采用滴加濃度為0.6mol/L的氫氧化鈉溶液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至10，然后將pH值為10的混合液在溫度為50°C的條件下保溫3h，使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
[0031]本實(shí)施例孔雀石綠的去除率為99.54%。
[0032]實(shí)施例3
[0033]本實(shí)施例去除孔雀石綠的方法:
[0034]步驟一、將560mg TMT15、360mgmg PAM、80mg孔雀石綠加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合`液；
[0035]步驟二、采用滴加濃度為lmol/L的氫氧化鈉溶液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至12，然后將pH值為12的混合液在溫度為75°C的條件下保溫8h，使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
[0036]本實(shí)施例孔雀石綠的去除率為99.38%ο
[0037]實(shí)施例4
[0038]本實(shí)施例去除孔雀石綠的方法:
[0039]步驟一、將800mg TMT15、480mg PAM、80mg孔雀石綠加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0040]步驟二、采用滴加濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至8，然后將pH值為8的混合液在溫度為30°C的條件下保溫1.5h，使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
[0041]本實(shí)施例孔雀石綠的去除率為99.04%。
[0042]實(shí)施例5
[0043]本實(shí)施例去除孔雀石綠的方法:
[0044]步驟一、將784mg TMT15、420mg PAM、80mg孔雀石綠加入IL容量瓶中，加去離子水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到混合液；
[0045]步驟二、采用滴加濃度為0.8mol/L的氫氧化鈉溶液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至9，然后將pH值為9的混合液在溫度為65°C的條件下保溫5h，使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
[0046]本實(shí)施例孔雀石綠的去除率為99.37%。
[0047]本發(fā)明孔雀石綠的去除率通過紫外-可見分光光度法進(jìn)行測(cè)定，具體過程如下:
[0048]一、繪制孔雀石綠的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線:
[0049]首先，準(zhǔn)確稱取1.0OOOg孔雀石綠加入IL容量瓶中，加二次蒸餾水定容至標(biāo)線后充分搖勻，得到濃度為1000.00mg/L的標(biāo)準(zhǔn)貯備液，放置I~2天使孔雀石綠完全溶解，保證標(biāo)準(zhǔn)貯備液的吸光度保持穩(wěn)定；然后，分別移取0、0.50mL、l.0OmL,2.0OmL,5.0OmL,10.0OmL和20.0OmL標(biāo)準(zhǔn)貯備液于IOOmL容量瓶中，加二次蒸餾水稀釋至標(biāo)線后充分搖勻，得到質(zhì)量濃度分別為 O、5.00mg/LU0.00mg/L、20.00mg/L、50.00mg/LU00.0Omg/L 和200.0Omg/L的孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)液系列；之后，分別移取5mL不同濃度的孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)液系列于IOmL干燥比色管中，加二次蒸餾水至比色管刻度線后充分搖勻；室溫下放置IOmin后，用Icm石英比色皿，于波長(zhǎng)614nm處，測(cè)定不同濃度孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)液系列的吸光度值A(chǔ)i ;最后，以不同濃度孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)液系列的吸光度值A(chǔ)iS縱坐標(biāo)，相應(yīng)的孔雀石綠質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制孔雀石綠的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0050]二、測(cè)定反應(yīng)前后孔雀石綠的濃度:
[0051]在反應(yīng)前和反應(yīng)后，均移取5mL混合液于IOmL干燥比色管中，加二次蒸餾水至比色管刻度線后充分搖勻；室溫下放置IOmin后,用Icm石英比色皿,于波長(zhǎng)614nm處,測(cè)定混合液的吸光度值A(chǔ)x;最后將Ax引入到孔雀石綠的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線中，推算到反應(yīng)前后混合液中孔雀石綠的濃度。
[0052]三、測(cè)定孔雀石綠的去除率:`
[0053]由公式測(cè)得孔雀石綠的去除率；其中，η為孔雀石綠的去除率，C0
%
為反應(yīng)前孔雀石綠溶液的濃度，C為反應(yīng)后孔雀石綠溶液的濃度，C0和C的單位均為mg/L。
[0054]本發(fā)明TMT15的最佳加入量、PAM的最佳加入量、混合液的最佳pH值和最佳反應(yīng)溫度通過以下試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
[0055]一、TMT15最佳加入量的選擇
[0056]本發(fā)明選取初始濃度為80mg/L的孔雀石綠水溶液為研究對(duì)象，僅采用TMT15作為去除劑對(duì)孔雀石綠進(jìn)行去除，在常溫(20°C)環(huán)境且未調(diào)節(jié)pH值的條件下反應(yīng)，測(cè)得不同濃度TMT15對(duì)孔雀石綠的去除效果見表1。
[0057]表1不同濃度TMT15對(duì)孔雀石綠的去除效果
[0058]
【權(quán)利要求】
1.一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將TMT15、PAM、孔雀石綠和去離子水混合均勻，得到混合液，每升混合液中TMT15、PAM、孔雀石綠和去離子水的加入量分別為:560mg~800mg TMT15,360mg~480mgPAM, 80mg孔雀石綠，余量為去離子水； 步驟二、采用滴加堿液的方法將步驟一中所述混合液的PH值調(diào)節(jié)至8~12，然后將pH值為8~12的混合液在溫度為30°C~75°C的條件下保溫0.5h~8.0h,使混合液中的孔雀石綠在TMT15和PAM的協(xié)同作用下以沉淀形式析出，最后采用過濾的方法將孔雀石綠去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟一中每升混合液中TMT15的加入量為672mg，PAM的加入量為400mg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟二中所述堿液為濃度為0.05mol/L~lmol/L的氫氧化鈉溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟二中調(diào)節(jié)后的混合液的PH值為10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除孔雀石綠的方法，其特征在于，步驟二中所述保溫的時(shí)間為0.5h。
【文檔編號(hào)】C02F1/58GK103496775SQ201310491581
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】王艷華, 高嬋娟, 楊勝科, 鄧紅章 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)