公布日：2023.06.02
申请日：2023.03.06
分类号：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
本发明涉及一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，具体包括以下步骤：处理生产石墨烯通过膜过滤后得到石墨烯，排出的浓酸性废水A；处理把得到的石墨烯进行洗酸工艺后排出的强酸性废水B。本发明优点在于：解决了氧化还原法制备石墨烯的工艺流程中的浓(强)酸性废水难处理的问题，减少工业废水的排放，绿色环保。本方法不仅解决墨烯废水处理问题，废酸和石墨烯回收重新利用，降低成本，节约水资源，实现了低成本、低消耗、节能减排、资源回收利用的环境友好资源化“双碳”目标。
权利要求书
1.一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)处理生产石墨烯通过膜过滤后得到石墨烯，排出的浓酸性废水A：活性炭吸附过滤，活性炭吸附过滤的吸附材料是活性炭或炭黑以及少量的活性氧化铝、硅藻土，直接将浓酸性废水A注入容器装置，通过搅拌、循环微纳米负电荷曝气，水力停留时间60分钟，溶液与吸附材料充分接触，将废水中的纳米级石墨烯微粒以及盐类和微量金属吸附在以活性炭为主的填料多级微孔里；再通过板框压滤机的5微米精度的一级过滤和精细微孔过滤器的1微米精度二级过滤，得到目视清澈透明的可以回收利用的25％硫酸液体，色度值小于30mg/L；石墨烯回收，填料吸附的固体，不能成为固废，被吸附的固体中有占该浓缩废水的0.1％的石墨烯，根据石墨烯微粒在酸性环境集聚，在碱性环境分散的特征，加适量去离子水，通过调整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)处理把得到的石墨烯进行洗酸工艺后排出的强酸性废水B：强酸性废水B处理调节池，通过对原强酸性废水B进行稀释3-4倍，调节PH＝4-5左右，通过强酸性废水B处理调节池的调节后，通过半导体强电离、光催化作用产生电化学反应，经电絮凝、羟基自由基等作用，降解和分解矿化，将废水中的石墨烯沉淀于容器底部，处理后，液体从原酱色转化为目视清澈透明，色度值小于30mg/L，可以达标排放的废水；石墨烯回收：沉淀于容器底部的石墨烯，不能成为固废，可回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，其特征在于：所述步骤1)中活性炭为粉体200目，亚兰16，碘值1000，灰分6.5，水分9。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，其特征在于：所述步骤1)中搅拌100R/min；曝气微孔100纳米，曝气量50L/min。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，其特征在于：所述步骤1)中一级过滤、二级过滤的滤布为PP或PE材质。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，其特征在于：所述步骤1)中提取石墨烯，是用去离子水冲洗含有石墨烯的活性炭，加适量的NaOH搅拌再精密过滤。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，其特征在于：所述步骤2)中半导体强电离、光催化处理60min；曝气微孔100纳米，曝气量50L/min。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种石墨烯制备工艺中废水资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1)处理生产石墨烯通过膜过滤后得到石墨烯，排出的浓酸性废水A：活性炭吸附过滤，活性炭吸附过滤的吸附材料是活性炭或炭黑以及少量的活性氧化铝、硅藻土，直接将浓酸性废水A注入容器装置，通过搅拌、循环微纳米负电荷曝气，水力停留时间60分钟，溶液与吸附材料充分接触，将废水中的纳米级石墨烯微粒以及盐类和微量金属吸附在以活性炭为主的填料多级微孔里；再通过板框压滤机的5微米精度的一级过滤和精细微孔过滤器的1微米精度二级过滤，得到目视清澈透明的可以回收利用的25％硫酸液体，色度值小于30mg/L；石墨烯回收，填料吸附的固体，不能成为固废，被吸附的固体中有占该浓缩废水的0.1％的石墨烯，根据石墨烯微粒在酸性环境集聚，在碱性环境分散的特征，加适量去离子水，通过调整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)处理把得到的石墨烯进行洗酸工艺后排出的强酸性废水B：强酸性废水B处理调节池，通过对原强酸性废水B进行稀释3-4倍，调节PH＝4-5左右，通过强酸性废水B处理调节池的调节后，通过半导体强电离、光催化作用产生电化学反应，经电絮凝、羟基自由基等作用，降解和分解矿化，将废水中的石墨烯沉淀于容器底部，处理后，液体从原酱色转化为目视清澈透明，色度值小于30mg/L，可以达标排放的废水；石墨烯回收：沉淀于容器底部的石墨烯，不能成为固废，可回收利用。
作为一种优选方案，所述步骤1)中活性炭为粉体200目，亚兰16，碘值1000，灰分6.5，水分9。
作为一种优选方案，所述步骤1)中搅拌100R/min；曝气微孔100纳米，曝气量50L/min。
作为一种优选方案，所述步骤1)中一级过滤、二级过滤的滤布为PP或PE材质。
作为一种优选方案，所述步骤1)中提取石墨烯，是用去离子水冲洗含有石墨烯的活性炭，加适量的NaOH搅拌再精密过滤。
作为一种优选方案，所述步骤2)中半导体强电离、光催化处理60min；曝气微孔100纳米，曝气量50L/min。
本发明优点在于：解决了氧化还原法制备石墨烯的工艺流程中的浓(强)酸性废水难处理的问题，减少工业废水的排放，绿色环保。本方法不仅解决墨烯废水处理问题，废酸和石墨烯回收重复利用，降低成本，节约水资源，实现了低成本、低消耗、节能减排、资源回收利用的环境友好资源化“双碳”目标。
（发明人：詹志明）
