米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料磁分離特 性好,對有機(jī)污染物去除效果好,其制備方法簡單,制備過程易控,制備的碳納米管-納米 銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料質(zhì)量穩(wěn)定。
[0036] 本發(fā)明提供的處理難降解有機(jī)廢水的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,出水效率高,質(zhì)量 好。
[0037] 預(yù)處理裝置對難降解有機(jī)廢水初步降解,使難降解有機(jī)廢水初步降解,提高生物 利用效率。
[0038]經(jīng)初步降解的有機(jī)廢水進(jìn)入生物處理池中,在生物處理池中的陽極室中加入常規(guī) 厭氧微生物,陰極室中加入常規(guī)好養(yǎng)微生物,構(gòu)建成微生物燃料電池,陽極室為厭氧環(huán)境, 可以在陽極室設(shè)有攪拌器攪拌或采用上升流,以保證溶液的均勻混合和高效產(chǎn)電;陰極室 為好氧環(huán)境,在陰極室底部設(shè)有曝氣裝置,提供好氧生物降解所需的氧氣和陰極表面氧還 原所需的氧氣。首先利用厭氧生物處理技術(shù)將難降解有機(jī)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解,再利 用好氧生物處理技術(shù)將難降解有機(jī)廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步降解;同時,產(chǎn)生電子和質(zhì)子,電 子轉(zhuǎn)移到陽極上,由外電路傳遞到陰極,同時質(zhì)子也到達(dá)陰極,在陰極表面,氧氣、質(zhì)子和電 子結(jié)合生成水,這樣在有機(jī)物降解的同時產(chǎn)生了電能。
[0039]經(jīng)生物處理的有機(jī)廢水在二級粗濾裝置表面形成一層生物膜,對經(jīng)過的出水過 濾,并再經(jīng)二級粗濾裝置過濾。
[0040] 經(jīng)粗濾的有機(jī)廢水進(jìn)入混凝池中,采用碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合 材料記憶其他材料的組合高效吸附水中不同分子量的有機(jī)物以及其他雜質(zhì)。
[0041] 在沉淀池中,吸附了各種雜質(zhì)的碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料被 沉淀下來,利用上下的多功能電極強(qiáng)力吸附帶電荷的吸附了各種雜質(zhì)的碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料,從而使出水質(zhì)量非常優(yōu)異。
[0042]經(jīng)精濾后,得到出水。
【附圖說明】
[0043]圖1本發(fā)明利用碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料處理難降解有機(jī)廢 水的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0044]根據(jù)下述實施例,可以更好地理解本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,實 施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)當(dāng)也不會限 制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0045] 實施例1
[0046] 碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
[0047] (1)將碳納米管加入包括堿和表面活性劑的混合溶液中,215°C反應(yīng)6h,純化,得表 面功能化的碳納米管;所述混合溶液中,堿的重量百分比濃度為2.5%,表面活性劑的重量 百分比濃度是1.5%;碳納米管與混合溶液的質(zhì)量比為1:120;所述表面活性劑為質(zhì)量比1:4 的十二烷基硫酸鈉和失水山梨醇酯的混合物;
[0048] (2)在磁力攪拌條件下,首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到體積比為1:3的水和乙二醇 的混合溶劑中,持續(xù)攪拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,然后加入硼氫化鈉,再加入納米 銀;在室溫條件下,將步驟(1)制得的碳納米管完全浸漬于溶液中反應(yīng)8h,去離子水清洗,真 空干燥處理,即得吸附納米銀的碳納米管;溶液中,聚乙烯吡咯烷酮的摩爾濃度為 0.004mol/L,硼氫化鈉的摩爾濃度為0.lmol/L;
[0049] (3)在磁力攪拌條件下,首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到體積比為1:3的水和乙二醇 的混合溶劑中,持續(xù)攪拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,然后加入硼氫化鈉,再加入聚氯化 鋁;50°C下,將步驟(2)制得的吸附納米銀的碳納米管完全浸漬于溶液中反應(yīng)25h,去離子水 清洗,真空干燥處理,即得碳納米管-納米銀-聚氯化鋁;溶液中,聚乙烯吡咯烷酮的摩爾濃 度為0.004mol/L,硼氫化鈉的摩爾濃度為0.lmol/L;
[0050] (4)在磁力攪拌條件下,首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到體積比為1:3的水和乙二醇 的混合溶劑中,持續(xù)攪拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,然后加入硼氫化鈉,再加入殼聚 糖;50°C下,將步驟(3)制得的碳納米管-納米銀-聚氯化鋁完全浸漬于溶液中反應(yīng)25h,去離 子水清洗,真空干燥處理,即得碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖;溶液中,聚乙烯吡咯烷 酮的摩爾濃度為〇. 〇〇4mol/L,硼氫化鈉的摩爾濃度為0.lmol/L;。
[00511原料中,碳納米管、納米銀、-聚氯化鋁、殼聚糖的質(zhì)量比為15:1:15:15。
[0052]制得的碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料,包括:
[0053]碳納米管,所述碳納米管被表面功能化;
[0054]納米銀,所述納米銀吸附于碳納米管內(nèi)外管壁上;
[0055] 聚氯化鋁,所述聚氯化鋁包覆于碳納米管外管壁上;
[0056] 殼聚糖,所述殼聚糖包覆于碳納米管外管壁上或接枝于聚合氯化鋁上。
[0057]所述碳納米管為單壁碳納米管。
[0058] 實施例2
[0059] 碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
[0060] (1)將碳納米管加入包括堿和表面活性劑的混合溶液中,210°C反應(yīng)6h,純化,得表 面功能化的碳納米管;所述混合溶液中,堿的重量百分比濃度為2%,表面活性劑的重量百 分比濃度是2%;碳納米管與混合溶液的質(zhì)量比為1:150;所述表面活性劑為質(zhì)量比1:5的十 二烷基硫酸鈉和失水山梨醇酯的混合物;
[0061] (2)在磁力攪拌條件下,首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到體積比為1:2的水和乙二醇 的混合溶劑中,持續(xù)攪拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,然后加入硼氫化鈉,再加入納米 銀;在室溫條件下,將步驟(1)制得的碳納米管完全浸漬于溶液中反應(yīng)6h,去離子水清洗,真 空干燥處理,即得吸附納米銀的碳納米管;溶液中,聚乙烯吡咯烷酮的摩爾濃度為 0.003mol/L,硼氫化鈉的摩爾濃度為0.02mol/L;
[0062] (3)在磁力攪拌條件下,首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到體積比為1:(2-4)的水和乙 二醇的混合溶劑中,持續(xù)攪拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,然后加入硼氫化鈉,再加入聚 氯化鋁;40°C下,將步驟(2)制得的吸附納米銀的碳納米管完全浸漬于溶液中反應(yīng)30h,去離 子水清洗,真空干燥處理,即得碳納米管-納米銀-聚氯化鋁;溶液中,聚乙烯吡咯烷酮的摩 爾濃度為〇. 〇〇3mol/L,硼氫化鈉的摩爾濃度為0.02mol/L;
[0063] (4)在磁力攪拌條件下,首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到體積比為1:(2-4)的水和乙 二醇的混合溶劑中,持續(xù)攪拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,然后加入硼氫化鈉,再加入殼 聚糖;40°C下,將步驟(3)制得的碳納米管-納米銀-聚氯化鋁完全浸漬于溶液中反應(yīng)30h,去 離子水清洗,真空干燥處理,即得碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖;溶液中,聚乙烯吡咯 烷酮的摩爾濃度為0.003mol/L,硼氫化鈉的摩爾濃度為0.02mol/L。
[0064] 原料中,碳納米管、納米銀、-聚氯化鋁、殼聚糖的質(zhì)量比為20:1:10:20。
[0065] 制得的碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料,包括:
[0066] 碳納米管,所述碳納米管被表面功能化;
[0067]納米銀,所述納米銀吸附于碳納米管內(nèi)外管壁上;
[0068] 聚氯化鋁,所述聚氯化鋁包覆于碳納米管外管壁上;
[0069] 殼聚糖,所述殼聚糖包覆于碳納米管外管壁上或接枝于聚合氯化鋁上。
[0070] 所述碳納米管為多壁碳納米管。
[0071] 實施例3
[0072] 碳納米管-納米銀-聚氯化鋁-殼聚糖復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
[0073] (1)將碳納米管加入包括堿