專利名稱：一種吸附分離工業(yè)廢水中芳香酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及ー種吸附分離エ業(yè)廢水中芳香酸的方法。
背景技術(shù)：
芳香酸作為ー種非常重要的化工中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等化工產(chǎn)品的合成。大部分芳香酸具有難降解、極性強(qiáng)、水溶性等特點(diǎn)，エ業(yè)排放廢水中的芳香酸易在環(huán)境中長期積累，不僅給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，同時造成很大的資源浪費(fèi)。因此，在對該類廢水進(jìn)行綜合治理，減小其對環(huán)境造成污染的同時，應(yīng)采取切實(shí)有效的措施，回收廢水中的有用資源，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。目前，國內(nèi)外處理含芳香酸廢水的方法主要有氧化法、輻射分解法、萃取法、蒸發(fā)濃縮法和吸附法等。其中，采用吸附法處理芳香酸廢水具有操作簡便、物耗及能耗低、能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用等特點(diǎn)，在處理難降解類廢水方面具有明顯的優(yōu)勢。試驗(yàn)的吸附劑體系也很多，例如，活性炭、大孔樹脂、粘土、膨潤土等。其中，目前研究最為廣泛的是活性炭，但活性炭在實(shí)際應(yīng)用中由于存在吸附選擇性差、解吸再生困難等問題，對回收和循環(huán)利用造成很大的不便，限制了其在芳香酸廢水處理中的應(yīng)用。因此，近年來，環(huán)境工程界越來越重視廉價、高效、低成本吸附劑的研究及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種吸附分離エ業(yè)廢水中芳香酸的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明以殼聚糖與3 -環(huán)糊精交聯(lián)聚合物為吸附劑，氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液為脫附劑。具體包括以下步驟
(1)將吸附劑加入含芳香酸的エ業(yè)廢水中，室溫下振蕩或攪拌，過濾分離，芳香酸被吸附留于吸附劑中；
(2)將吸附有芳香酸的殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物加入到脫附劑中，室溫下攪拌，過濾，使芳香酸脫附，回收吸附劑。在上述的吸附分離方法中，所述的吸附劑與エ業(yè)廢水中的芳香酸質(zhì)量比為5:10:1，所述的脫附劑為pH值大于12的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。殼聚糖是由甲殼素經(jīng)脫こ?；蟮漠a(chǎn)物，其分子結(jié)構(gòu)中的-OH、-HN2基團(tuán)使其具有良好的吸附、螯合等作用，近年來在吸附方面而日益受到重視?！?環(huán)糊精是由7個葡萄糖単元通過a-1，4-糖苷鍵連接形成的低聚糖，具有“內(nèi)疏水、外親水”的圓錐空腔結(jié)構(gòu)，能與多種有機(jī)物分子(尤其是芳香化合物分子)形成主客體包合物，具有一定的吸附能力。3 -環(huán)糊精在含芳香族化合物廢水處理方面的應(yīng)用也越來越廣泛。然而，殼聚糖和3 -環(huán)糊精分子都具有一定的水溶性(尤其在酸性環(huán)境中)，因此，需將二者進(jìn)行改性修飾以適應(yīng)于廢水處理的環(huán)境。通過合適的交聯(lián)劑能將3 -環(huán)糊精連接到殼聚糖分子上，制備得到殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物。該類聚合物具有殼聚糖的吸附功能和￠-環(huán)糊精的包結(jié)雙重特性，其吸附選擇性和吸附能力較單純的殼聚糖交聯(lián)樹脂更強(qiáng)，可作為吸附劑廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
(1)本發(fā)明方法直接將吸附劑投入到含有芳香酸的廢水中，在常溫下即可完成高選擇性的吸附過程。(2)本發(fā)明使用堿液進(jìn)行脫附，吸附劑的再生エ藝簡単，回收成本低。 本發(fā)明方法具有環(huán)境友好、操作簡單、廢水中芳香酸去除和回收率高，吸附劑可回收利用，回收成本低等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
實(shí)施例I
稱取殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物I g，投入到100 mL 1000 mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為96.4%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25 mL pH值為12的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結(jié)果得知洗脫率為95. 3%。
實(shí)施例2
稱取殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物I g，投入到100 mL 2000 mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為92.6%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25 mL pH值為13的氫氧化鉀溶液中進(jìn)行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結(jié)果得知洗脫率為94. 8%。
實(shí)施例3
稱取吸附測試?yán)齀和2中回收的殼聚糖與P -環(huán)糊精交聯(lián)聚合物I g，投入到100 mL2000 mg/L的苯甲酸水溶液中，室溫振蕩,過濾分離,使用紫外分光光度計測定溶液中苯甲酸的含量，苯甲酸吸附率為92. 3%。將吸附有苯甲酸的吸附劑加入到25 mL pH值為12的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結(jié)果得知洗脫率為95. 2%。
實(shí)施例4
稱取由殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物I g，投入到100 mL 2000 mg/L的水楊酸水溶液中，室溫振蕩，過濾分離，使用紫外分光光度計測定溶液中水楊酸的含量，水楊酸吸附率為94. 6%o將吸附有水楊酸的吸附劑加入到25 mL pH值為12的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行洗脫，使用紫外分光光度計測定洗脫液中苯甲酸鈉的含量，由結(jié)果得知洗脫率為95. 8%
權(quán)利要求
1.ー種吸附分離エ業(yè)廢水中芳香酸的方法，其特征在于以殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物為吸附劑，氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液為脫附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將吸附劑加入含芳香酸的エ業(yè)廢水中，室溫下振蕩或攪拌，過濾分離，芳香酸被吸附留于吸附劑中； (2)將吸附有芳香酸的殼聚糖與￠-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物加入到脫附劑中，室溫下攪拌，過濾，使芳香酸脫附，回收吸附劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于吸附劑與エ業(yè)廢水中的芳香酸質(zhì)量比為1 5:1 10:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于脫附劑為pH值大于12的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸附分離工業(yè)廢水中芳香酸的方法。該方法利用殼聚糖與β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物為吸附劑，工業(yè)廢水中的芳香酸高選擇性地被吸附于聚合物中，然后通過簡單的脫附處理即可實(shí)現(xiàn)吸附劑的脫附再生及重復(fù)使用。本發(fā)明方法具有操作簡單、環(huán)境友好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01J20/26GK102616879SQ20121011791
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月22日
發(fā)明者柴坤剛, 紀(jì)紅兵 申請人:中山大學(xué)