一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法?，F(xiàn)有技術是采用將茶葉分散至廢水中吸附的方法，此法操作步驟繁瑣，需通過離心使吸附劑與廢水分離，不可避免吸附劑的損失，不利于回收。該方法是用親水性聚丙烯膜作為外包膜，包覆廢棄茶葉粉末，得到吸附包。將吸附包浸入蒸餾水中活化10～15min，然后浸入廢水中，常溫下放入振蕩器中振蕩，吸附廢水中鉻離子。本發(fā)明是研究以廢棄茶作為吸附劑，用于去除廢水中重金屬離子，達到以廢治廢的目的；制備成吸附包形式操作簡便，避免了吸附劑分散至廢水中吸附的繁瑣步驟，且避免吸附劑的損失；能夠再生，重復使用。
【專利說明】一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理【技術領域】，涉及一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法，具體是以廢棄茶為吸附劑，封裝成“茶葉包”用于吸附制革廢水中鉻離子。
【背景技術】
[0002]重金屬污染是當今重要的環(huán)境污染問題，其中鉻元素能過引起皮炎、氣管炎、濕疹等，并有致癌作用。目前含重金屬廢水處理的方法主要有化學法、生物膜法、離子交換法、吸附法等。其中吸附法具有適應性廣，經(jīng)濟，步驟簡單等優(yōu)點。尤其是生物吸附法，即利用一些農(nóng)林廢棄物作為吸附劑處理含鉻廢水，可以達到以廢治廢的目的，避免二次污染。
[0003]茶葉具有多孔結構，有多種含氧、氮、磷和硫的活性基團，可與金屬離子發(fā)生絡合反應?；谶@些特點，以廢棄茶為原料用于吸附廢水中重金屬離子已有文獻報道，表明茶葉是一種很好的吸附劑。但文獻中均采用將茶葉分散至廢水中吸附的方法，此法操作步驟繁瑣，需通過離心使吸附劑與廢水分離，不可避免吸附劑的損失，不利于回收。因此，本方法將茶葉封裝成“茶葉包”形式處理含鉻廢水，可以簡化操作步驟，避免吸附劑的污染和損失，利于吸附劑的回收和循環(huán)使用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:避免傳統(tǒng)吸附法中吸附劑分散在溶液中吸附的繁瑣步驟，提供一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法。
[0005]本發(fā)明方法具體是:
步驟(I).吸附包的制備
將廢棄茶放入烘箱中60?80°C過夜烘干、研磨，并用80目篩分篩，得到廢棄茶葉粉末；然后用親水性聚丙烯膜作為外包膜，包覆廢棄茶葉粉末，得到吸附包。
[0006]所述的親水性聚丙烯膜的膜孔徑為0.5?2.0 Mffl，可以防止廢水中雜質進入吸附包內，避免污染吸附劑。
[0007]步驟(2).將吸附包浸入蒸餾水中活化10?15 min，然后浸入廢水中，常溫下放入振蕩器中振蕩，使吸附包中的廢棄茶葉粉末與廢水充分混合吸附廢水中鉻離子。
[0008]將處理后的廢水用火焰原子吸收分光光度法在波長359.4 nm下測定處理后的廢水中鉻離子濃度，計算吸附包對鉻離子的去除率。
[0009]本發(fā)明利用廢棄茶為吸附劑去除廢水中鉻離子，茶葉的多孔結構和含有羥基、酰胺等多種官能團，是通過物理吸附和化學吸附雙重作用實現(xiàn)的，鉻去除率可達到95 % ;甚至經(jīng)開水泡過的茶葉因保留大部分官能團，仍具有較強的去除能力。另外，采用吸附包的吸附形式有以下優(yōu)點:(1)吸附包形式避免分散吸附時離心分離等繁瑣步驟，簡化了操作步驟，避免吸附劑的損失；(2)處理含雜質較多的廢水時，由于外包膜的保護可避免雜質對吸附劑的污染，吸附劑經(jīng)解吸處理后可循環(huán)使用?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1是實施例1所得的不同吸附劑對鉻吸附效果的對比圖；
圖2是實施例2所得的過期龍井茶對鉻的吸附效果圖；
圖3是實施例3所得的過期龍井茶對鉻的吸附效果圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實例對本發(fā)明做進一步說明。
[0012]實施例1:分別稱取800 mg不同吸附劑包括龍井茶、開水泡2 h后龍井茶、紫筍茶以及顆?；钚蕴?大森林椰殼活性炭)，60°C過夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為0.5Mm的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成“茶葉包”形式的吸附包，分別投入到10 mL廢水中，置于恒溫水浴振蕩器中，震蕩速率為100 r/min，常溫條件下震蕩30 min后測處理后廢水中鉻濃度，吸附效果見圖1。
[0013]由圖1可知，兩種不同品種茶葉吸附鉻離子效果與顆?；钚蕴肯喈?，開水泡過的茶葉吸附性能略有損失。分析原因如下:紫筍茶與龍井茶的主要官能團相似，均含有酚類羥基、羧基、酰胺等活性基團，可以通過與鉻離子之間的絡合作用力達到去除鉻離子的目的。而泡后的龍井茶仍保留這些活性基團，用于重金屬離子吸附仍有利用價值。因此，茶葉表面與金屬離子同時存在物理和化學作用力。而活性炭不含有任何官能團，僅依靠其比表面積大的優(yōu)勢與目標離子通過物理作用結合，對鉻離子吸附能力較弱。
[0014]實施例2:分別稱取300，600，800，1000 mg研磨后龍井茶，70°C過夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為2.0 Mffl的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成“茶葉包”形式的吸附包，分別投入到10 ml制革廢水中，置于振動器中常溫條件下進行吸附實驗，吸附時間為I h。用原子吸收法測定處理后的制革廢水中鉻濃度，吸附效果如圖2所示。
[0015]由圖2可知，隨著吸附劑用量不斷增加，鉻去除率也明顯呈上升趨勢。
[0016]實施例3:將廢棄龍井茶在80°C過夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為1.0 Mffl的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成“茶葉包”形式的吸附包。準備800 mg、1000mg吸附包各7個，放入10 mL廢水中，置于振蕩器中，分別吸附30、60、90、120、150、180、210min后，測定處理后廢水中鉻濃度，吸附效果如圖3所示。
[0017]由圖3可知，對于1000 mg “茶葉包”形式的吸附包，在120 min前，鉻去除率與時間呈線性上升關系，隨后隨著反應的進一步延長，吸附達到飽和，去除率保持在95 %左右。對于800 mg “茶葉包”形式的吸附包，180 min吸附達到飽和后去除率在89 %左右。對于從整個吸附動力學過程來看，吸附總量的90 %在120 min內完成。
[0018]實施例4:將已吸附廢水中鉻的“茶葉包”形式吸附包用強酸解吸，并再次使用。利用在酸性環(huán)境中，茶表面羥基、氨基與鉻離子難以形成絡合物的特性，用強酸進行解吸。具體操作為:將吸附鉻離子后的“茶葉包”形式吸附包放入10 mL 0.1 mol/L HCI解吸液中，超聲10 min后測定解吸液中鉻濃度，計算解吸率為63.5 %。更換解吸液繼續(xù)超聲10 min進行第二次解吸，反復操作，四次解吸后解吸率可達到90.9 %。解吸后“茶葉包”形式吸附包再次用于吸附廢水中鉻離子，吸附120 min后，鉻去除率為50.4%，初步實現(xiàn)了“茶葉包”形式吸附包再次利用。
[0019]上述實施例并非是對于本發(fā)明的限制，本發(fā)明并非僅限于上述實施例，只要符合本發(fā)明要求，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟(I).吸附包的制備: 將廢棄茶放入烘箱中60?80°C過夜烘干、研磨，并用80目篩分篩，得到廢棄茶葉粉末；然后用親水性聚丙烯膜作為外包膜，包覆廢棄茶葉粉末，得到吸附包； 所述的親水性聚丙烯膜的膜孔徑為0.5?2.0 Mm ; 步驟(2).將吸附包浸入蒸餾水中活化10?15 min，然后浸入廢水中，常溫下放入振蕩器中振蕩，使吸附包中的廢棄茶葉粉末與廢水充分混合吸附廢水中鉻離子。
【文檔編號】C02F1/62GK103657595SQ201310627162
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張素玲, 姚志通, 張春曉 申請人:杭州電子科技大學