[发明专利]一种提高胶乳废水胶乳粒子提取物对染料吸附能力的方法

说明书

一种提高胶乳废水胶乳粒子提取物对染料吸附能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：超滤膜浓缩；向浓缩液中投加高价金属离子，形成不溶性胶乳粒子提取物；脱水并将提取物粉碎；加NaHCO₃混合并超声处理20‑40 min；80‑90℃真空干燥；在N₂保护下热处理，利用多种胶乳粒子在不同温度下互为支撑及气体膨胀作用形成多孔物质；稀酸液溶出高价金属离子及分解产生的碳酸盐后水洗，过滤并干燥，得到多孔吸附剂，提高对阳离子染料的吸附能力。可用于阳离子染色残液及废水的脱色处理。

技术领域

本发明属于环境保护中的污水、污泥处理技术领域，特别涉及一种提高水性胶乳废水中所提取胶乳粒子对阳离子染料吸附能力的方法。

背景技术

水性胶乳乳液作为粘合剂、增稠剂等，广泛用于造纸、地毯、草坪、涂料等行业，主要以苯乙烯、丁二烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯腈、醋酸乙烯、乙烯等为单体进行非均相乳液聚合。其生产废水主要来源于反应釜冲洗、汽提等过程，废水中主要含有胶乳聚合产物及未反应小分子单体等有机污染物及无机物。某胶乳废水主要生产丁苯胶乳、水性丙烯酸树脂（苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液）、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（VAE乳液），其混合废水实际处理工程中采用混凝法投加聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺等混凝剂进行处理，其混凝污泥中有机物浓度高，不易被生物降解，而且产量大。通常采用机械压滤脱水，形成泥饼后直接作为固体废弃物焚烧或填埋处理，其刺鼻性气味大，不易生物降解，极易造成二次污染。

近几年，许多研究者利用工业废弃物或农业废料，制备用于处理染料废水的吸附剂，达到污染物处理和资源再利用的目的。与农业废料相比，工业废弃物污染重，更难处理。目前，利用各种废弃物制备吸附剂主要有化学改性和制备活性炭两种途径，但是所制备吸附剂普遍存在平衡吸附量低的问题，而且制备活性炭需要强碱、强酸预处理或加入大量重金属盐（如ZnCl₂）高温活化，二次污染重。因此，如果根据不同工业废料中含有的主要污染物的组分选择合适的方法制备吸附剂，不仅具有更好的环境效益，还能实现固废的高效资源化利用。

对于该类混合胶乳生产废水，若能根据废水中含有的不同胶乳粒子具有不同玻璃化温度及软化点在不同温度下软化黏结的性质，予以分步膨化制孔，将其制备成高效阳离子吸附剂，提高其对阳离子染料的吸附能力，用于印染废水吸附脱色，将具有重大的环境意义和良好的应用前景，可以实现废弃物的高效资源化利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高胶乳废水胶乳粒子提取物对染料吸附能力的方法，提高其对阳离子染料的吸附容量，将其用于阳离子染料废水吸附脱色处理，实现提取物的高效资源化利用。

为实现上述之发明目的，本发明采用的技术方法为：

一种提高胶乳废水胶乳粒子提取物对染料吸附能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将混合胶乳生产废水过滤去除悬浮物后用超滤膜进行浓缩，截留高分子聚合物胶乳，去除废水中未聚合的单体及引发剂和氧化还原剂，形成浓缩液，浓缩倍数5-20倍；

S2：向浓缩液中投加高价金属离子，搅拌反应5-30min，使金属离子与胶乳分子的羧酸基、酰胺基团螯和，降低其溶解度，至形成不溶性胶乳粒子提取物；

S3：将胶乳粒子提取物压滤脱水至含水率80%左右，然后将提取物粉碎；

S4：向胶乳粒子提取物中加入与提取物（以干重计）的质量比为1: 1-2的NaHCO₃，快速搅拌使胶乳粒子提取物经切力变稀成糊状并溶解NaHCO₃，50-60℃超声处理20-40 min，使胶乳分子链伸展及部分基团碱性水解成羧基；

S5：70-90℃真空干燥，使部分胶乳软化黏结膨化形成多孔状胶乳粒子提取物；