公布日：2023.06.02
申請日：2023.03.06
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C01B32/182(2017.01)I;C01B17/90(2006.01)I;C02F1/28(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1
/30(2023.01)N;C02F1/463(2023.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，具體包括以下步驟：處理生產(chǎn)石墨烯通過膜過濾后得到石墨烯，排出的濃酸性廢水A；處理把得到的石墨烯進行洗酸工藝后排出的強酸性廢水B。本發(fā)明優(yōu)點在于：解決了氧化還原法制備石墨烯的工藝流程中的濃(強)酸性廢水難處理的問題，減少工業(yè)廢水的排放，綠色環(huán)保。本方法不僅解決墨烯廢水處理問題，廢酸和石墨烯回收重新利用，降低成本，節(jié)約水資源，實現(xiàn)了低成本、低消耗、節(jié)能減排、資源回收利用的環(huán)境友好資源化“雙碳”目標。
權利要求書
1.一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，其特征在于，具體包括以下步驟：1)處理生產(chǎn)石墨烯通過膜過濾后得到石墨烯，排出的濃酸性廢水A：活性炭吸附過濾，活性炭吸附過濾的吸附材料是活性炭或炭黑以及少量的活性氧化鋁、硅藻土，直接將濃酸性廢水A注入容器裝置，通過攪拌、循環(huán)微納米負電荷曝氣，水力停留時間60分鐘，溶液與吸附材料充分接觸，將廢水中的納米級石墨烯微粒以及鹽類和微量金屬吸附在以活性炭為主的填料多級微孔里；再通過板框壓濾機的5微米精度的一級過濾和精細微孔過濾器的1微米精度二級過濾，得到目視清澈透明的可以回收利用的25％硫酸液體，色度值小于30mg/L；石墨烯回收，填料吸附的固體，不能成為固廢，被吸附的固體中有占該濃縮廢水的0.1％的石墨烯，根據(jù)石墨烯微粒在酸性環(huán)境集聚，在堿性環(huán)境分散的特征，加適量去離子水，通過調整PH值，浸出石墨烯微粒，得到可以回收利用的含有石墨烯的溶液。2)處理把得到的石墨烯進行洗酸工藝后排出的強酸性廢水B：強酸性廢水B處理調節(jié)池，通過對原強酸性廢水B進行稀釋3-4倍，調節(jié)PH＝4-5左右，通過強酸性廢水B處理調節(jié)池的調節(jié)后，通過半導體強電離、光催化作用產(chǎn)生電化學反應，經(jīng)電絮凝、羥基自由基等作用，降解和分解礦化，將廢水中的石墨烯沉淀于容器底部，處理后，液體從原醬色轉化為目視清澈透明，色度值小于30mg/L，可以達標排放的廢水；石墨烯回收：沉淀于容器底部的石墨烯，不能成為固廢，可回收利用。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，其特征在于：所述步驟1)中活性炭為粉體200目，亞蘭16，碘值1000，灰分6.5，水分9。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，其特征在于：所述步驟1)中攪拌100R/min；曝氣微孔100納米，曝氣量50L/min。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，其特征在于：所述步驟1)中一級過濾、二級過濾的濾布為PP或PE材質。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，其特征在于：所述步驟1)中提取石墨烯，是用去離子水沖洗含有石墨烯的活性炭，加適量的NaOH攪拌再精密過濾。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，其特征在于：所述步驟2)中半導體強電離、光催化處理60min；曝氣微孔100納米，曝氣量50L/min。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案為：一種石墨烯制備工藝中廢水資源化處理方法，具體包括以下步驟：
1)處理生產(chǎn)石墨烯通過膜過濾后得到石墨烯，排出的濃酸性廢水A：活性炭吸附過濾，活性炭吸附過濾的吸附材料是活性炭或炭黑以及少量的活性氧化鋁、硅藻土，直接將濃酸性廢水A注入容器裝置，通過攪拌、循環(huán)微納米負電荷曝氣，水力停留時間60分鐘，溶液與吸附材料充分接觸，將廢水中的納米級石墨烯微粒以及鹽類和微量金屬吸附在以活性炭為主的填料多級微孔里；再通過板框壓濾機的5微米精度的一級過濾和精細微孔過濾器的1微米精度二級過濾，得到目視清澈透明的可以回收利用的25％硫酸液體，色度值小于30mg/L；石墨烯回收，填料吸附的固體，不能成為固廢，被吸附的固體中有占該濃縮廢水的0.1％的石墨烯，根據(jù)石墨烯微粒在酸性環(huán)境集聚，在堿性環(huán)境分散的特征，加適量去離子水，通過調整PH值，浸出石墨烯微粒，得到可以回收利用的含有石墨烯的溶液。
2)處理把得到的石墨烯進行洗酸工藝后排出的強酸性廢水B：強酸性廢水B處理調節(jié)池，通過對原強酸性廢水B進行稀釋3-4倍，調節(jié)PH＝4-5左右，通過強酸性廢水B處理調節(jié)池的調節(jié)后，通過半導體強電離、光催化作用產(chǎn)生電化學反應，經(jīng)電絮凝、羥基自由基等作用，降解和分解礦化，將廢水中的石墨烯沉淀于容器底部，處理后，液體從原醬色轉化為目視清澈透明，色度值小于30mg/L，可以達標排放的廢水；石墨烯回收：沉淀于容器底部的石墨烯，不能成為固廢，可回收利用。
作為一種優(yōu)選方案，所述步驟1)中活性炭為粉體200目，亞蘭16，碘值1000，灰分6.5，水分9。
作為一種優(yōu)選方案，所述步驟1)中攪拌100R/min；曝氣微孔100納米，曝氣量50L/min。
作為一種優(yōu)選方案，所述步驟1)中一級過濾、二級過濾的濾布為PP或PE材質。
作為一種優(yōu)選方案，所述步驟1)中提取石墨烯，是用去離子水沖洗含有石墨烯的活性炭，加適量的NaOH攪拌再精密過濾。
作為一種優(yōu)選方案，所述步驟2)中半導體強電離、光催化處理60min；曝氣微孔100納米，曝氣量50L/min。
本發(fā)明優(yōu)點在于：解決了氧化還原法制備石墨烯的工藝流程中的濃(強)酸性廢水難處理的問題，減少工業(yè)廢水的排放，綠色環(huán)保。本方法不僅解決墨烯廢水處理問題，廢酸和石墨烯回收重復利用，降低成本，節(jié)約水資源，實現(xiàn)了低成本、低消耗、節(jié)能減排、資源回收利用的環(huán)境友好資源化“雙碳”目標。
（發(fā)明人：詹志明）
