[发明专利]一种利用活性碳纤维功能纳米材料进行印染废水处理的方法

摘要

本发明涉及一种利用活性碳纤维功能纳米材料进行印染废水处理的方法，包括纳米材料吸附、紫外光照射和污泥法处理，纳米材料吸附采用活性碳纤维功能纳米材料，紫外光照射采用紫外灯管，污泥法采用序批式活性污泥法，进行印染废水处理包括以下步骤：1)活性碳纤维功能纳米材料吸附；2)紫外光照射原位再生；3)序批式活性污泥法；其中，采用活性碳纤维功能纳米材料吸附印染废水，紫外光照射原位再生采用紫外线将已经吸附染料饱和后的吸附剂进行照射再生，运用生物处理技术将吸附预处理后的印染废水的出水采用序批式活性污泥法进行处理。整个印染废水处理过程采用一体化废水处理装置进行，该装置占地面积小，处理效果稳定，操作方便，运行管理简单。

主权项

1.一种利用活性碳纤维功能纳米材料进行印染废水处理的方法，包括纳米材料吸附、紫外光照射和污泥法处理，其特征在于，纳米材料吸附采用了活性碳纤维功能纳米材料，紫外光照射采用了紫外灯管，污泥法采用了序批式活性污泥法，进行印染废水处理包括以下步骤：1)活性碳纤维功能纳米材料吸附：将印染废水导入紫外光再生反应器，常温停留20～40min，使用活性碳纤维功能纳米材料吸附印染废水中的染色物质；2)紫外光照射原位再生：打开紫外灯管和与吸附预处理反应器配连的循环泵，通过紫外灯管的紫外光照射，使吸附于活性碳纤维功能纳米材料的染色物质在活性碳纤维功能纳米材料的作用下发生紫外光催化降解，并使已经吸附了印染废水中的染色物质且达到饱合的活性碳纤维功能纳米材料获得再生，重新恢复应有的吸附染色物质的性能，同时将经过吸附后的印染废水通过与吸附预处理反应器配连的循环泵再导入紫外光再生反应器中，获得再生的活性碳纤维功能纳米材料将再次对导入紫外光再生反应器中的印染废水进行吸附处理，导入紫外光再生反应器中的印染废水在多次重复“吸附—紫外光照射降解—吸附—紫外光照射降解”的过程中，实现进一步脱色；通过吸附预处理反应器的取样管，检测化学需氧量COD_Cr和色度，当化学需氧量COD_Cr小于300，色度低于100的时候，关闭紫外灯管；3)序批式活性污泥法：将吸附预处理反应器的出水导入SBR生物反应器中进行序批式活性污泥法处理，SBR生物反应器的运行参数为：进水pH范围是6.5～7.2，进水停留时间12h，循环时间12h，换水时间0.5h，曝气时间11.5h，曝气泵流速1.5L/min，交换量60％，污泥停留时间5d，运行温度为30±2℃，经过序批式活性污泥法处理后，印染废水的出水达到一级B排放标准；其中，所述活性碳纤维功能纳米材料由活性碳纤维和钛酸纳米管组成，采用如下步骤制得：步骤一：称取1.2g TiO₂和29g NaOH，以及1.2g活性碳纤维于200mL的烧杯中，之后加入66.7mL蒸馏水，磁力搅拌12h；步骤二：将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯反应器中，120～130℃下反应72h；待反应器自然冷却后，打开反应器；弃去上层碱液，下层白色沉淀物即为合成的TNTs@活性碳纤维；步骤三：将TNTs@活性碳纤维转移至500mL烧杯中，加入约200mL蒸馏水，磁力搅拌使TNTs@活性碳纤维与水完全混匀；5min后将悬液转移至塑料离心管中，5000rpm下离心5min；置去上清液，材料重新加入到烧杯中重复至少操作7～8次；待TNTs@活性碳纤维洗至pH 9后，乙醇完全分散材料至培养皿中，105℃烘干，称量装袋即可。