本發(fā)明屬于水處理技術領域,具體涉及一種去除電鍍廢水中鋅離子的方法。
背景技術:
含鋅電鍍水常用處理方法:1、混凝沉積法?;炷练e法其原理是在含鋅廢水中添加混凝劑(石灰、鐵鹽、鋁鹽),在ph=8-10的弱堿性條件下,構成氫氧化物絮凝體,對鋅離子有絮凝效果,而共沉積分出。2、硫化沉積法。硫化沉積法使用弱堿性條件下na2s、mgs中的s2-與重金屬離子之間有較強的親和力,生成溶度積極小的硫化物沉積而從溶液中除掉。上述兩種處理方法雖然都能將鋅離子從電鍍廢水中分離出來,但分離效率都低于90%,無法實現電鍍漂洗水回用。而且分離出的鋅狀態(tài)較復雜,若要回收利用,成本太大,目前幾乎都是將其處理生成物當成工業(yè)固體危廢物進行處置。不僅不能資源再利用還要花費不菲的處理費用。3、離子交換法。離子交換法是以離子交換樹脂過濾原水,利用樹脂陽離子交換溶液中的鋅離子。該工藝需要經常做樹脂的再生,化學原料使用量大,同時也會帶來再生廢水的處理問題,而且處理設備占地面積大,使用維護工作量大,運營管理成本高。4、蒸發(fā)濃縮法。蒸發(fā)濃縮法主要利用熱源和蒸發(fā)器在常壓或負壓下直接濃縮含鋅廢水。雖然處理結果比較理想,但能耗過高,一般企業(yè)難以接受。對含鋅電鍍廢水的處理方法還有很多,根據自身特點合理選擇處理方法,保證廢水處理的可行性和可回收利用性。目前,膜分離技術可實現電鍍漂洗廢水的零排放和資源化回用,對污染的減排和企業(yè)降低生產成本具有重要意義。但膜分離法成本高,效率低,很難大規(guī)模的推廣和使用(城市建設理論研究(電子版),2015,5(10),文章編碼2015a2059.)。
“秸稈炭”是以玉米、棉花、大豆、小麥、水稻等各種農作物秸稈及花生殼、鋸末、枯枝、雜草等為原料,采用煤炭在地下形成的原理,利用秸稈生物質自然進行分解,在隔絕空氣的條件下,形成的生物質炭。中國科學院南京土壤研究所已經將秸稈生物質炭用于處理電鍍廢水(發(fā)明專利申請,申請?zhí)枺?01110186277.4),但對鋅離子的去除能力有限。陳逸君提出了一種去除電鍍廢水中鋅的處理方法,廢水依次經過集水井、粗格柵、一次沉淀池、ph值調節(jié)池、脈沖高壓電-微生物絮凝反應池、曝氣氧化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池的處理。(發(fā)明專利申請,申請?zhí)枺?01610258874.6),鋅離子去除率為97.7%,凈化水中鋅離子殘留較多。akbalf等采用鐵作陽極、鋁作陰極,在電流密度為10ma/cm2的條件下,cu、cr、ni等重金屬離子的去除率可接近100%(desalination,2011,1(1):214-222.),但fe作為陽極,是犧牲電極,在通電過程中,生成大量的氫氧化鐵泥垢,這些泥垢可作為吸附劑,吸附溶液中的cu、cr、ni離子,另一方面,隨著通電過程的進行,溶液的ph值升高,使得cu、cr、ni等重金屬離子生成氫氧化物沉淀,進一步降低溶液中cu、cr、ni離子的濃度。這種方法的優(yōu)點是,cu、cr、ni等重金屬離子濃度下降了,缺點是fe離子濃度上升了,即去除cu、cr、ni的同時,添加了新的雜質,導致廢水處理顧此失彼,達不到水質凈化的目的;此外,該法是否可用于去除電鍍廢水中的鋅離子也未可知。
與現有文獻相比,本發(fā)明要解決的技術問題不是如何提高秸稈炭水處理材料對電鍍廢水中鋅離子的飽和吸附量,而是如何獲得新型秸稈炭導電復合材料,利用復合材料吸附及電化學還原協同效應,去除電鍍廢水中的鋅離子,使得凈化水中鋅離子濃度低于0.01ppm,從而符合飲用水標準。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種去除電鍍廢水中鋅離子的方法。
本發(fā)明提出的去除電鍍廢水中鋅離子的方法,具體步驟如下:
(1)含鋅離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1~3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
(3)秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料制備:將3~5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入步驟(2)中的改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
(4)導電復合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入步驟(3)中的秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2~5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
(5)電鍍廢水凈化:在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將步驟(4)中的導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml步驟(1)中的含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10~15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量低于0.01ppm。
如果不加入秸稈炭作為原材料,本發(fā)明還提供如下技術方案作為對比:
(1)含鋅離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1~3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
(3)導電復合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入步驟(2)中的改性聚氨酯海綿,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2~5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
(4)電鍍廢水凈化:在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將步驟(3)中的導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml步驟(1)中的含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10~15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量高于29.1ppm。
如果不加入α-氰基丙烯酸乙酯作為原材料,本發(fā)明還提供如下技術方案作為對比:
(1)含鋅離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
(2)秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料制備:將3~5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
(3)導電復合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入步驟(2)中的秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2~5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
(4)電鍍廢水凈化:在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將步驟(3)中的導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml步驟(1)中的含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10~15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量高于16.6ppm。
如果不加入乙撐二氧噻吩作為原材料,本發(fā)明還提供如下技術方案作為對比:
(1)含鋅離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1~3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
(3)秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料制備:將3~5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入步驟(2)中的改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
(4)電鍍廢水凈化:在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將步驟(3)中的秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml步驟(1)中的含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10~15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量高于51.6ppm。
如果電鍍廢水凈化時不加電壓,本發(fā)明還提供如下技術方案作為對比:
(1)含鋅離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1~3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
(3)秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料制備:將3~5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入步驟(2)中的改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
(4)導電復合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入步驟(3)中的秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2~5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
(5)電鍍廢水凈化:在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將步驟(4)中的導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml步驟(1)中的含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌50~75分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量高于43.6ppm。
本發(fā)明提出的去除電鍍廢水中鋅離子的方法具有以下優(yōu)點:
(1)原材料來源廣泛,綠色環(huán)保。
(2)對電鍍廢水中鋅離子的去除效果好,凈化水中鋅離子含量可低于0.01ppm。
(3)技術簡單,易于培訓,便于推廣和應用。
(4)無需成套儀器設備,水處理成本低。
本發(fā)明的有益效果在于:
(1)將秸稈炭及導電聚乙撐二氧噻吩復合在聚氨酯海綿上,充分發(fā)揮了聚氨酯海綿比表面積大的優(yōu)點,擴大了電鍍廢水中的鋅離子與導電復合材料的接觸面積,提高了鋅離子吸附效率。
(2)吸附在導電復合材料中的鋅離子在電壓(電流)作用下,還原成鋅單質,使得秸稈炭導電復合材料中的鋅離子濃度下降,進一步吸附/富集溶液中的鋅離子,導致電鍍廢水中鋅離子濃度大幅度下降。
(3)通過逐步提高電壓的方法,進一步推動吸附在秸稈炭導電復合材料中的鋅離子轉化成鋅單質,打破電鍍廢水中的鋅離子濃度的平衡,達到深度凈化電鍍廢水中鋅離子的目的。
具體實施方式
下面通過實例進一步描述本發(fā)明。
實施例1
將1g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
將3g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將1ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為0.006ppm。
實施例2
將10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
將5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為0.002ppm。
實施例3
將6g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入2.5mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
將3.5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將2.1ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入4ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電18分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為0.005ppm。
實施例4
將1g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
在冰水浴中,將3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述改性聚氨酯海綿,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為29.3ppm。
實施例5
將10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
在冰水浴中,將1ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述改性聚氨酯海綿,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為29.2ppm。
實施例6
將1g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
將3g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將1ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為16.7ppm。
實施例7
將10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
將5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為16.9ppm。
實施例8
將1g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
將3g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電10分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為51.7ppm。
實施例9
將10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
將5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調節(jié)電鍍試驗槽電壓為2v、4v、6v、8v、16v,在上述各電壓下分別通電15分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為52.5ppm。
實施例10
將1g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入1mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。
將3g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將1ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入2ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌50分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為43.8ppm。
實施例11
將10g硫酸鋅、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二鈉溶于500ml去離子水中,添加去離子水至溶液體積為1000ml,混合均勻,得含鋅離子電鍍廢水溶液。在圓底燒瓶內加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5cm、厚度為2cm的圓柱形聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,然后加入3mlα-氰基丙烯酸乙酯,于25℃攪拌24小時,取出聚氨酯海綿,于80℃干燥3小時,得改性聚氨酯海綿。將5g秸稈炭粉碎成200目的顆粒,在超聲波作用下分散于含有0.5g十二烷基苯磺酸鈉的100ml水中,待秸稈炭分散均勻后,加入上述改性聚氨酯海綿,于25℃攪拌20分鐘,過濾,固體于80℃干燥3小時,得秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料。
在冰水浴中,將3ml乙撐二氧噻吩和100ml甲苯加入三口瓶中,加入上述秸稈炭/聚氨酯海綿復合材料,攪拌,然后快速加入10ml質量百分比濃度為20%的過硫酸銨水溶液,于25℃攪拌20分鐘,再加入5ml質量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應24小時,過濾,固體用蒸餾水洗滌3次,每次100ml,再用乙醇洗滌3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小時,得導電復合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導電復合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/cm3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml上述含鋅離子電鍍廢水溶液,攪拌75分鐘;溶液過濾,收集濾液,以icp電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測得濾液中的鋅離子含量為43.7ppm。