本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種深度凈化含鈷離子電鍍廢水的方法。
背景技術(shù):
隨著《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb21900-2008)的頒布,污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。目前處理電鍍廢水中的鈷離子主要采用化學(xué)法、物化法和生物法等方法。化學(xué)法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體法、氧化還原法;物化法包括吸附法、膜分離法、離子交換法;生物法包括生物吸附法、生物絮凝法和植物修復(fù)法。電鍍廢水中鈷離子處理的傳統(tǒng)技術(shù)存在成本較高、操作復(fù)雜、設(shè)備維護(hù)困難等問題(電鍍與環(huán)保,2017,37(1):1-3)。
“秸稈炭”是以玉米、棉花、大豆、小麥、水稻等各種農(nóng)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(zhì)自然進(jìn)行分解,在隔絕空氣的條件下,形成的生物質(zhì)炭。中國科學(xué)院南京土壤研究所已經(jīng)將秸稈生物質(zhì)炭用于處理電鍍廢水(發(fā)明專利申請,申請?zhí)枺?01110186277.4),但對鈷離子的去除能力有限。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fe3+及氫氧化鐵泥垢,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(jìn)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(jìn)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(zhì),導(dǎo)致廢水處理顧此失彼,達(dá)不到水質(zhì)凈化的目的,該法是否可用于去除電鍍廢水中的鈷離子也未可知。
與現(xiàn)有文獻(xiàn)不同的是,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題不是如何提高水處理材料對電鍍廢水中鈷離子的飽和吸附量,而是如何獲得新型秸稈炭導(dǎo)電復(fù)合材料,利用復(fù)合材料吸附及電化學(xué)還原的協(xié)同效應(yīng),去除電鍍廢水中殘留的鈷離子,使得處理后的凈化水中鈷離子濃度低于0.01ppm,從而提高凈化水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),擴(kuò)大凈化水的直接再利用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種深度凈化含鈷離子電鍍廢水的方法。
本發(fā)明提出的深度凈化含鈷離子電鍍廢水的方法,具體步驟如下:
(1)含鈷離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)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(fù)合材料。
(4)導(dǎo)電復(fù)合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)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(dǎo)電復(fù)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)中的含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量低于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(shù)方案作為對比:
(1)含鈷離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(dǎo)電復(fù)合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml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,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)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(dǎo)電復(fù)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)中的含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量高于16.1ppm。
如果不加入α-氰基丙烯酸乙酯及花青素作為原材料,本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對比:
(1)含鈷離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
(2)秸稈炭/聚氨酯海綿復(fù)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(fù)合材料。
(3)導(dǎo)電復(fù)合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)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(dǎo)電復(fù)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)中的含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量高于17.6ppm。
如果不加入噻吩作為原材料,本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對比:
(1)含鈷離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內(nèi)加入100ml丙酮,再加入一塊重量為20g、直徑為5em、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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)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(fù)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(fù)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)中的含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量高于31.6ppm。
如果電鍍廢水凈化時不加電壓,本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對比:
(1)含鈷離子電鍍廢水溶液制備:將1~10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
(2)改性聚氨酯海綿制備:在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)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(fù)合材料。
(4)導(dǎo)電復(fù)合材料制備:在冰水浴中,將1~3ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)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(dǎo)電復(fù)合材料裝配在陰極,將直徑30mm、長度200mm、密度1.65g/em3、電阻率9μω.m的炭電極裝配在陽極,加入500ml步驟(1)中的含鈷離子電鍍廢水溶液,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鈷離子含量高于26.6ppm。
本發(fā)明提出的去除電鍍廢水中鈷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)對電鍍廢水中鈷離子的去除效果好,凈化水中鈷離子含量可低于0.01ppm。
(3)技術(shù)簡單,易于培訓(xùn),便于推廣和應(yīng)用。
(4)無需成套儀器設(shè)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(dǎo)電聚噻吩復(fù)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(kuò)大了電鍍廢水中的鈷離子與導(dǎo)電復(fù)合材料的接觸面積,提高了鈷離子吸附效率。
(2)吸附在導(dǎo)電復(fù)合材料中的鈷離子在電壓(電流)作用下,還原成單單質(zhì),使得秸稈炭導(dǎo)電復(fù)合材料中的鈷離子濃度下降,進(jìn)一步吸附/富集溶液中的鈷離子,導(dǎo)致電鍍廢水中鈷離子濃度大幅度下降。
(3)通過逐步提高電壓的方法,進(jìn)一步推動吸附在秸稈炭導(dǎo)電復(fù)合材料中的鈷離子轉(zhuǎn)化成鈷單質(zhì),打破電鍍廢水中的鈷離子濃度的平衡,達(dá)到深度凈化電鍍廢水中鈷離子的目的。
具體實施方式
下面通過實例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實施例1
將1g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在冰水浴中,將1ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為0.002ppm。
實施例2
將10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在冰水浴中,將3ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為0.003ppm。
實施例3
將6g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在冰水浴中,將2.1ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為0.004ppm。
實施例4
將1g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為16.3ppm。
實施例5
將10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為16.2ppm。
實施例6
將1g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
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(fù)合材料。
在冰水浴中,將1ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為17.7ppm。
實施例7
將10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
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(fù)合材料。
在冰水浴中,將3ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為17.9ppm。
實施例8
將1g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述秸稈炭/聚氨酯海綿復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為31.7ppm。
實施例9
將10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述秸稈炭/聚氨酯海綿復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,攪拌;依次調(diào)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鈷離子含量為32.1ppm。
實施例10
將1g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在冰水浴中,將1ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,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鈷離子含量為26.8ppm。
實施例11
將10g硫酸鈷、20g檸檬酸、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,得含鈷離子電鍍廢水溶液。
在圓底燒瓶內(nèi)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-氰基丙烯酸乙酯及2g花青素,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(fù)合材料。
在冰水浴中,將3ml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(fù)合材料,攪拌,然后加入10ml質(zhì)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(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸,于25℃反應(yīng)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(dǎo)電復(fù)合材料。
在1000mlhull-cell電鍍試驗槽上,將上述導(dǎo)電復(fù)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上述含鈷離子電鍍廢水溶液,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鈷離子含量為26.7ppm。