[0026] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范
围。
[0027] 实施例1:
[0028] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维与硫改性竹纤维按照质量比1:4混纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,得到改性纤维网,最后将
改性纤维网置于细菌纤维素发酵培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种
废水处理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用4mol/L的亚硫酸铵溶液实
现硫改性。
[0029] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行1次开松,然后与硫改性竹纤维进行混合,混合后再开松3次,最后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0030] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.6m/分钟,锡林1400m/分钟,上道夫18m/分钟,上输网帘15m/分钟,下输网帘18m/分钟。
[0031] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为600g/m2。
[0032] 硫改性竹纤维的制备方法如下:先将1kg竹纤维浸没于2kg亚硫酸铵溶液中, 300W超声处理40分钟,静置3小时,取出后60℃处理5小时,即得所述的硫改性竹纤维。
[0033] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于3kg水中,静置15分钟,然后加入0.08kg三乙烯二胺, 500W微波处理5分钟,取出后用水冲洗4次,60℃烘干至恒重即可。
[0034] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理40s,暂停20s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0035] 先将1kg改性纤维网浸泡于5kg细菌纤维素发酵培养基中,200W超声波振荡40分钟,取出后转移至新鲜的0.8kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向改性纤维网表面
均匀喷洒0.2kg木醋杆菌悬液,30℃发酵10天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材
料。
[0036] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0037] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为106个/mL。
[0038] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤4次,50℃烘干至恒重。
[0039] 实施例2:
[0040] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维与硫改性竹纤维按照质量比1: 6混纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,得到改性纤维网,最后将改性纤维网置于细菌纤维素发酵培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种
废水处理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L的亚硫酸铵溶液实
现硫改性。
[0041] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行2次开松,然后与硫改性竹纤维进行混合,混合后再开松2次,最后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0042] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.8m/分钟,锡林1300m/分钟,上道夫22m/分钟,上输网帘12m/分钟,下输网帘20m/分钟。
[0043] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为500g/m2。
[0044] 硫改性竹纤维的制备方法如下:先将1kg竹纤维浸没于3kg亚硫酸铵溶液中,200W超声处理60分钟,静置2小时,取出后80℃处理3小时,即得所述的硫改性竹纤维。
[0045] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于5kg水中,静置10分钟,然后加入0.12kg三乙烯二胺,300W微波处理10分钟,取出后用水冲洗3次, 70℃烘干至恒重即可。
[0046] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理30s,暂停30s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0047] 先将1kg改性纤维网浸泡于3kg细菌纤维素发酵培养基中, 300W超声波振荡30分钟,取出后转移至新鲜的1kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向改性纤维网表面均
匀喷洒0.1kg木醋杆菌悬液, 40℃发酵8天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材料。
[0048] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0049] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为108个/mL。
[0050] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤3次, 60℃烘干至恒重。
[0051] 实施例3:
[0052] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维与硫改性竹纤维按照质量比1:5混纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,得到改性纤维网,最后将
改性纤维网置于细菌纤维素发酵培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种
废水处理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L的亚硫酸铵溶液实
现硫改性。
[0053] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行2次开松,然后与硫改性竹纤维进行混合,混合后再开松3次,最后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0054] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.7m/分钟,锡林1350m/分钟,上道夫20m/分钟,上输网帘13m/分钟,下输网帘19m/分钟。
[0055] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为550g/m2。
[0056] 硫改性竹纤维的制备方法如下:先将1kg竹纤维浸没于2.5kg亚硫酸铵溶液中, 300W超声处理50分钟,静置2.5小时,取出后70℃处理4小时,即得所述的硫改性竹纤维。
[0057] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于4kg水中,静置12分钟,然后加入0.1kg三乙烯二胺,450W微波处理8分钟,取出后用水冲洗3次,65℃烘干至恒重即可。
[0058] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理35s,暂停25s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0059] 先将1kg改性纤维网浸泡于4kg细菌纤维素发酵培养基中,300W超声波振荡35分钟,取出后转移至新鲜的0.9kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向改性纤维网表面
均匀喷洒0.2kg木醋杆菌悬液,35℃发酵9天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材
料。
[0060] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0061] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为107个/mL。
[0062] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤4次, 60℃烘干至恒重。
[0063] 对比例1
[0064] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将硫改性竹纤维纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,得到改性纤维网,最后将改性纤维网置于细菌纤维素
发酵培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L的亚硫酸铵溶液实现硫改性。
[0065] 纤维网的制备方法如下:先将硫改性竹纤维开松3次,再进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0066] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.7m/分钟,锡林1350m/分钟,上道夫20m/分钟,上输网帘13m/分钟,下输网帘19m/分钟。
[0067] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为550g/m2。
[0068] 硫改性竹纤维的制备方法如下:先将1kg竹纤维浸没于2.5kg亚硫酸铵溶液中, 300W超声处理50分钟,静置2.5小时,取出后70℃处理4小时,即得所述的硫改性竹纤维。
[0069] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于4kg水中,静置12分钟,然后加入0.1kg三乙烯二胺,450W微波处理8分钟,取出后用水冲洗3次,65℃烘干至恒重即可。
[0070] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理35s,暂停25s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0071] 先将1kg改性纤维网浸泡于4kg细菌纤维素发酵培养基中,300W超声波振荡35分钟,取出后转移至新鲜的0.9kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向改性纤维网表面
均匀喷洒0.2kg木醋杆菌悬液,35℃发酵9天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材
料。
[0072] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0073] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为107个/mL。
[0074] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤4次, 60℃烘干至恒重。
[0075] 对比例2
[0076] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,得到改性纤维网,最后将改性纤维网置于细菌纤维素发酵
培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L的亚硫酸铵溶液实现硫改性。
[0077] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行2次开松,然后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0078] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.7m/分钟,锡林1350m/分钟,上道夫20m/分钟,上输网帘13m/分钟,下输网帘19m/分钟。
[0079] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为550g/m2。
[0080] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于4kg水中,静置12分钟,然后加入0.1kg三乙烯二胺,450W微波处理8分钟,取出后用水冲洗3次,65℃烘干至恒重即可。
[0081] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理35s,暂停25s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0082] 先将1kg改性纤维网浸泡于4kg细菌纤维素发酵培养基中,300W超声波振荡35分钟,取出后转移至新鲜的0.9kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向改性纤维网表面
均匀喷洒0.2kg木醋杆菌悬液,35℃发酵9天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材
料。
[0083] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0084] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为107个/mL。
[0085] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤4次, 60℃烘干至恒重。
[0086] 对比例3
[0087] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维与竹纤维按照质量比1:5混纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,得到改性纤维网,最后将改性纤
维网置于细菌纤维素发酵培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种废水处
理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L的亚硫酸铵溶液实现硫改
性。
[0088] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行2次开松,然后与硫改性竹纤维进行混合,混合后再开松3次,最后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0089] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.7m/分钟,锡林1350m/分钟,上道夫20m/分钟,上输网帘13m/分钟,下输网帘19m/分钟。
[0090] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为550g/m2。
[0091] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于4kg水中,静置12分钟,然后加入0.1kg三乙烯二胺,450W微波处理8分钟,取出后用水冲洗3次,65℃烘干至恒重即可。
[0092] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理35s,暂停25s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0093] 先将1kg改性纤维网浸泡于4kg细菌纤维素发酵培养基中,300W超声波振荡35分钟,取出后转移至新鲜的0.9kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向改性纤维网表面
均匀喷洒0.2kg木醋杆菌悬液,35℃发酵9天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材
料。
[0094] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0095] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为107个/mL。
[0096] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤4次, 60℃烘干至恒重。
[0097] 对比例4
[0098] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维与硫改性竹纤维按照质量比1:5混纺成纤维网,然后将纤维网置于细菌纤维素发酵培养基中,接种木醋杆菌,发酵,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L
的亚硫酸铵溶液实现硫改性。
[0099] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行2次开松,然后与硫改性竹纤维进行混合,混合后再开松3次,最后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0100] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.7m/分钟,锡林1350m/分钟,上道夫20m/分钟,上输网帘13m/分钟,下输网帘19m/分钟。
[0101] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺叠成网,克重为550g/m2。
[0102] 硫改性竹纤维的制备方法如下:先将1kg竹纤维浸没于2.5kg亚硫酸铵溶液中, 300W超声处理50分钟,静置2.5小时,取出后70℃处理4小时,即得所述的硫改性竹纤维。
[0103] 先将1kg纤维网浸泡于4kg细菌纤维素发酵培养基中,300W超声波振荡35分钟,取出后转移至新鲜的0.9kg细菌纤维素发酵培养基中使其平铺,然后向纤维网表面均匀喷洒
0.2kg木醋杆菌悬液,35℃发酵9天,后处理,即得所述的一种废水处理用复合材料。
[0104] 所述细菌纤维素发酵培养基的配制方法如下:将20g葡萄糖、5g酵母浸膏加入去离子水中,搅拌溶解,定容至1L,调整pH至6即可。
[0105] 木醋杆菌悬液的菌体浓度为107个/mL。
[0106] 后处理的具体方法是:取出后利用去离子水洗涤4次, 60℃烘干至恒重。
[0107] 对比例5
[0108] 一种废水处理用复合材料的制备方法,先将锦纶纤维与硫改性竹纤维按照质量比1:5混纺成纤维网,然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性,即得所述的一种废水处理
用复合材料;其中,所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3mol/L的亚硫酸铵溶液实现硫改性。
[0109] 纤维网的制备方法如下:先将锦纶纤维进行2次开松,然后与硫改性竹纤维进行混合,混合后再开松3次,最后进行梳理、铺网,即得所述纤维网。
[0110] 梳理的工艺条件为:喂入速度0.7m/分钟,锡林1350m/分钟,上道夫20m/分钟,上输网帘13m/分钟,下输网帘19m/分钟。
[0111] 铺网的工艺条件为:将梳理后所得薄网通过立式夹持帘往复摆动,以交叉方式铺2
叠成网,克重为550g/m。
[0112] 硫改性竹纤维的制备方法如下:先将1kg竹纤维浸没于2.5kg亚硫酸铵溶液中, 300W超声处理50分钟,静置2.5小时,取出后70℃处理4小时,即得所述的硫改性竹纤维。
[0113] 氨基改性的具体方法为:先将1kg纤维网浸没于4kg水中,静置12分钟,然后加入0.1kg三乙烯二胺,450W微波处理8分钟,取出后用水冲洗3次,65℃烘干至恒重即可。
[0114] 微波处理采用间歇式,具体方法是:微波处理35s,暂停25s,按照此程序重复,直至达到所述微波处理时间。
[0115] 试验例
[0116] 1、对重金属离子的吸附效果比较
[0117] 配制初始浓度为1mmol/L的铅(232mg/L)、镉(123mg/L)、铜(59mg/L)、镍(68mg/L)和六价铬(63mg/L)的金属离子水溶液,模拟重金属废水,然后分别采用实施例1~3或对比例1~5所得复合材料进行吸附处理(每1500mL重金属废水投加1mg复合材料,静置吸附时间
为20分钟),处理完毕后经过滤得滤液,采用火焰原子吸收分光光度法,对滤液和处理前的
重金属废水进行金属离子浓度分析检测,进而计算复合材料吸附量,即单位质量的复合材
料所吸附金属离子的质量,结果见表1。
[0118] 表1.吸附量情况比较
[0119] Pb2+吸附量(mg/g) Cd2+吸附量(mg/g) Cu2+吸附量(mg/g) Ni2+吸附量(mg/g) Cr3+吸附量(mg/g)实施例1 230 121 58 66 62实施例2 231 122 57 67 61
实施例3 232 123 59 68 63
对比例1 176 83 38 40 39
对比例2 153 72 31 32 22
对比例3 196 101 49 54 53
对比例4 181 90 40 46 45
对比例5 187 96 43 50 49
[0120] 由表1可知,实施例1~3所得复合材料在20分钟内几乎可以将重金属废水中所有重金属离子全部吸附,对比例1略去锦纶纤维,对比例2略去竹纤维,对比例3用竹纤维替换
硫改性竹纤维,对比例4略去氨基改性步骤,对比例5略去木醋杆菌发酵步骤,所得复合材料
对重金属离子的吸附作用均明显变差,说明锦纶纤维与竹纤维之间的氢键形成,氨基改性、
细菌纤维素的生成等带来的氢键作用,均有利于产品对重金属离子吸附效果的提高,氮、硫
的引入也有利于螯合去除重金属离子。
[0121] 2、应用实例
[0122] 以某电子厂的废水为例,进水水质情况:化学需氧量(COD)浓度为5322mg/L,总金属离子(包括铬、锰等所有金属离子)含量为28000mg/L,分别采用实施例1~3和对比例1~5所得复合材料进行处理(每1500mL废水投加1mg复合材料,静置吸附时间为20分钟),出水水质情况见表2。其中,处理前金属离子含量采用EDTA络合滴定法检测,处理后金属离子含量
采用原子吸收光谱法确定。
[0123] 表2.出水水质情况
[0124] COD(mg/L) 总金属离子含量(mg/L)实施例1 9 0.005
实施例2 8 0.004
实施例3 7 0.003
对比例1 1080 1454
对比例2 1250 2003
对比例3 700 1238
对比例4 890 1397
对比例5 810 1300
[0125] 由表2可知,实施例1~3所得复合材料可以有效降低COD和金属离子含量,出水水质符合国家排放标准(一级),远远优于对比例1~5。对比例1略去锦纶纤维,对比例2略去竹纤维,对比例3用竹纤维替换硫改性竹纤维,对比例4略去氨基改性步骤,对比例5略去木醋
杆菌发酵步骤,所得复合材料对重金属离子的吸附作用均明显变差,说明锦纶纤维与竹纤
维之间的氢键形成,氨基改性、细菌纤维素的生成等带来的氢键作用,均有利于产品对重金
属离子吸附效果的提高,氮、硫的引入也有利于螯合去除重金属离子。
[0126] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论
从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。
[0127] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。