本發明專利技術公開了一種碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料。還公開了該復合材料的制備方法。還提供了該復合材料在難降解有機廢水處理中的應用。還提供了一種利用碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料處理難降解有機廢水處理設備。該復合材料磁分離特性好，對有機污染物去除效果好，其制備方法簡單，制備過程易控，制備的碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料質量穩定。該處理難降解有機廢水的設備結構簡單，使用方便，出水效率高，質量好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于有機廢水處理領域，涉及一種碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料，還涉及該碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料的制備方法，還涉及上述碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料在難降解有機廢水處理中的應用；還涉及一種利用碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料處理難降解有機廢水的設備。
技術介紹
高濃度有機廢水一般是指由造紙、皮革及食品等行業排出的COD在2000mg/L以上的廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質、纖維素等有機物，如果直接排放，會造成嚴重污染。水污染是當前我國面臨的主要環境問題之一。預測工業廢水占總污水量的70％以上。而工業廢水又以高濃度有機廢水為主。高濃度有機廢水對環境水體的污染程度大，而且處理難度較高，是國內外環保研究領域中的難題之一，它的凈化處理越來越受到人們的關注。目前，工業廢水和城市生活廢水是我國水環境污染的污染源之一，尤其是隨著生產規模的不斷擴大及工業技術的飛速發展，含有高濃度有機廢水的污染源日益增多。但由于高濃度有機廢水的性質和來源不一樣，其治理技術也不一樣。通常根據高濃度有機廢水的性質和來源可以分為三大類：(1)第一類為不含有害物質且易于生物降解的高濃度有機廢水，如食品工業廢水；(2)第二類為含有有害物質且易于生物降解的高濃度有機廢水，如部分化學工業和制藥業廢水；(3)第三類為含有有害物質且不易于生物降解的高濃度有機廢水，如有機化學合成工業和農藥廢水。由于高濃度有機廢水采用一般的廢水治理方法難以滿足凈化處理的經濟和技術要求，因此對其進行凈化處理、回收和綜合利用研究已逐漸成為國際上環境保護技術的熱點研究課題之一。針對上述三大類高濃度有機廢水的典型治理技術進行評述有助于高濃度有機廢水治理技術的選擇。廢水處理過程的各個組成部分可以分類為生物處理法、化學處理法、物理化學處理法、物理處理法等四種。對于高濃度有機廢水的治理方法，往往是上述兩種或三種方法進行綜合處理，如廢水中含有芳烴、芳香族和鹵代芳香族化合物、脂肪族和氯化脂肪族化合物、有機氰化物等，若含量很高，則可先通過濕式氧化法等進行處理，可大大降低有害化合物的濃度，并可提高殘余有機物的可生化性，如有必要，還可以采用化學法如焚燒做最終處理，可使有害物質的去除率達到環保要求。隨著工業的發展和人們對環境要求的不斷提高，生物處理技術的不足就逐漸顯現出來，如難降解有機物的去除、水體的富營養化、高濃度高COD工業廢水、微污染水源的治理都是生物處理技術已面臨的難題。目前，對于此類難降解有機廢水的處理常采用物化法、化學法、生化法等，但由于水質的特殊性，常規處理技術很難達到滿意的效果。因此，難降解有機廢水的處理研究一直是國內外水處理工作中的一個難點和研究熱點。
技術實現思路
專利技術目的：本專利技術的第一目的是提供一種碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料，還涉及該碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料的制備方法；還涉及一種上述碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料在水處理中的應用；還涉及一種水處理設備。技術方案：本專利技術提供的一種碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料，包括：碳納米管，所述碳納米管被表面功能化；納米銀，所述納米銀吸附于碳納米管內外管壁上；聚硅酸硫酸氯化鋁鐵，所述聚硅酸硫酸氯化鋁鐵包覆于碳納米管外管壁上；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。優選地，所述碳納米管、納米銀、聚硅酸硫酸氯化鋁鐵、殼聚糖的質量比為(10-20)：1：(10-20)：(10-20)。更優選地，所述碳納米管為單壁碳納米管或多壁碳納米管。本專利技術還提供了上述一種碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將碳納米管加入包括堿和表面活性劑的混合溶液中，210-220℃反應6h，純化，得表面功能化的碳納米管；(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:(2-4)的水和乙二醇的混合溶劑中，持續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6-10h，去離子水清洗，真空干燥處理，即得吸附納米銀的碳納米管；(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，再加入聚硅酸硫酸氯化鋁鐵；40-60℃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20-30h，去離子水清洗，真空干燥處理，即得碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵；(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；40-60℃下，將步驟(3)制得的碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵完全浸漬于溶液中反應20-30h，去離子水清洗，真空干燥處理，即得碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖。其中，步驟(1)中，所述混合溶液中，堿的重量百分比濃度為2-3％，表面活性劑的重量百分比濃度是1-2％；碳納米管與混合溶液的質量比為1:(100-150)；所述表面活性劑為質量比1:(3-5)的十二烷基硫酸鈉和失水山梨醇酯的混合物。其中，步驟(2)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩爾濃度為0.003-0.005mol/L，硼氫化鈉的摩爾濃度為0.01-0.02mol/L。其中，步驟(3)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩爾濃度為0.003-0.005mol/L，硼氫化鈉的摩爾濃度為0.01-0.02mol/L。其中，步驟(4)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩爾濃度為0.003-0.005mol/L，硼氫化鈉的摩爾濃度為0.01-0.02mol/L。其中，原料中，碳納米管、納米銀、-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵、殼聚糖的質量比為(10-20)：1：(10-20)：(10-20)。本專利技術還提供了上述碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料在難降解有機廢水處理中的應用。本專利技術還提供了一種利用碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料處理難降解有機廢水的設備，包括依次連接預處理裝置、一級粗濾裝置、生物處理池、二級粗濾裝置、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種碳納米管?納米銀?聚硅酸硫酸氯化鋁鐵?殼聚糖復合材料，其特征在于：包括：碳納米管，所述碳納米管被表面功能化；納米銀，所述納米銀吸附于碳納米管內外管壁上；聚硅酸硫酸氯化鋁鐵，所述聚硅酸硫酸氯化鋁鐵包覆于碳納米管外管壁上；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。
【技術特征摘要】
1.一種碳納米管-納米銀-聚硅酸硫酸氯化鋁鐵-殼聚糖復合材料，其特征在于：包括：
碳納米管，所述碳納米管被表面功能化；
納米銀，所述納米銀吸附于碳納米管內外管壁上；
聚硅酸硫酸氯化鋁鐵，所述聚硅酸硫酸氯化鋁鐵包覆于碳納米管外管壁上；
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。
2.根據權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸譽文，
申請(專利權)人：揚州市恒通環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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