專利名稱：利用納米化蕈菌制成生物吸附劑處理水體中放射性污染物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于資源環(huán)境技術領域，具體涉及利用納米化蕈菌生物吸附劑吸附水體中放射性污染物的生物吸附治理技術。
背景技術：
隨著人類對核能利用的不斷增加，由核工業(yè)、核動力、核武器生產和試驗以及醫(yī)療、機械、科研等單位在放射性同位素應用時排放到水體中的放射性污染物的量也在不斷增加。放射性污染也越來越成為了環(huán)境質量的一個重要影響因素。我國水環(huán)境中的放射性污染現狀日益嚴重，令人堪憂。這樣的現狀就要求在利用放射性物質為人類造福的同時，
必須要確保生態(tài)環(huán)境的安全，實現經濟、環(huán)保和社會效益共贏。常見的放射性元素有鐳(226Ra)、鈾(235 U)、鈷(60Co)'針(210 Po)、氘(2H)、気(41Ar)、氪(35Kr)、氣(133 Xe)、碘(131I)、鍶(9°Sr)、鉅(147Pm)、銫(137Cs)等。目前消除水中的放射性污染的方法大致可分為物理化學法及生物法兩類。物理化學法包括粘土混凝沉淀、膜過濾和離子交換，逆滲、沉淀、微過濾、殼聚糖吸附、改性殼聚糖吸附等方法。生物修復包括植物直接修復和利用轉基因技術得到能高效富集放射性污染物的植物進行修復，微生物修復主要是利用細菌進行修復。其中生物吸附劑因具有原料廣、品種多、成本低、吸附容量大、易操作、可再生等特點而得以重視。目前已經報道的可以用于廢水處理的生物材料有固定化的綠膿假單胞菌、固定化的檸檬桿菌、地質細菌等材料，及一些的向日葵、轉基因薔薇、白楊等植物。但這些已有的技術的缺陷是處理時間長，處理過程工藝復雜，吸附材料處理污水后不易于處理等缺點。由于現今復雜嚴峻的水污染形勢，所以迫切需要發(fā)展新型高效低成本的吸附劑用于放射性污水的處理中。

發(fā)明內容
本發(fā)明是利用納米化的食用蕈菌制成吸附劑來治理水體中的放射性污染物。使用蕈菌吸附劑納米化后比表面積增大、表面原子增多、化學活性增高、表面能增強，具有良好的吸附能力，能夠有效的吸附水體中各種濃度的放射性污染物。技術方案
該目的是通過下述技術方案來實現的將食用菌晾干或烘干至恒重——將干燥的食用菌投入高能納米沖擊磨中，設定溫度為45°C，加工10小時至納米級別，粒徑<250nm——將加工好的食用菌納米粉體放入各種規(guī)格或形狀的吸附裝置——待處理的污水進入吸附裝置中一經過吸附裝置后，待處理污水中的放射性物質可下降99. 5% 99. 9%—一段時間后，用微孔濾膜將飽和吸附的蕈菌粉過濾收集，放入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置，以免擴散而污染環(huán)境。上述方案中所述食用蕈菌可以為人工栽培的各種食用菌；上述方案中，吸附了水體污染物的食用蕈菌菌渣投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置，以免擴散而污染環(huán)境。本發(fā)明的有益效果該項水體放射性污染的生物材料吸附治理技術，以食用蕈菌為主要吸附劑，充分利用食用菌來源豐富、廉價易得、能夠吸附放射性污染物的優(yōu)勢，其總體可吸附清除水體99. 5% 99. 9%放射性污染物。


圖I為實施案例凈水裝置。
具體實施例方式 實施例一
本例采用納米化金福菇作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置(附圖)，用于吸附治理含放射性污染物廢水中的131I。首先，將金福菇清洗后晾干或烘干，然后用高能納米沖擊磨粉碎至大小約為230nm的粉末。從凈水裝置進料口按照每升廢水30g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH=4，濃度為750Bq/L的放射性131I廢水，并120rpm/min攪拌I小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出經微孔濾膜過濾的菌渣并投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置。本例中放射性物質的濃度可以通過液體閃爍計數儀測定，用Y譜儀測量Y放射性強度，β測量儀測量β放射性強度吸，凈化率則采用以下公式計算凈化率=(濾前初始液放射性濃度-濾后最終液放射性濃度)/濾后最終液放射性濃度X100%，濃度單位為Bq/L，放射性131I的凈化率為99.8%，去除水中含有的β輻射達99. 8%，去除水中含有的Y輻射達98. 6%。處理后的廢水的放射性131I濃度達I. 5Bq/L,能夠保證排入外界環(huán)境的廢水放射性濃度遠低于國家環(huán)境保護總局規(guī)定的放射性廢水濃度范圍的下限值370Bq/L ；
實施例二
本例采用納米化香菇作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置(附圖)，用于吸附治理含放射性污染物廢水中的32 P。首先，將香菇清洗后晾干或烘干，然后用高能納米沖擊磨粉碎 至大小約為260nm的粉末。從凈水裝置進料口按照每升廢水30g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH=4，濃度為1000Bq/L的放射性32 P廢水，并120rpm/min攪拌I小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出經微孔濾膜過濾的菌渣并投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置。本例中放射性物質的濃度可以通過液體閃爍計數儀測定，用Y譜儀測量Y放射性強度，β測量儀測量β放射性強度吸，凈化率則采用以下公式計算凈化率=(濾前初始液放射性濃度-濾后最終液放射性濃度)/濾后最終液放射性濃度X 100%,濃度單位為Bq/L，放射性32 P的凈化率為99. 5%，去除水中含有的β輻射達99. 7%，去除水中含有的Y輻射達99.9%。處理后的廢水的放射性32 P濃度達5Bq/L，能夠保證排入外界環(huán)境的廢水放射性濃度遠低于國家環(huán)境保護總局規(guī)定的放射性廢水濃度范圍的下限值370Bq/L ；
實施例三
本例采用納米化平菇作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置(附圖)，用于吸附治理含放射性污染物廢水中的153Sm。首先，將平菇清洗后晾干或烘干，然后用高能納米沖擊磨粉碎至大小約為225nm的粉末。從凈水裝置進料口按照每升廢水45g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH=4，濃度為510Bq/L的放射性153Sm廢水，并120rpm/min攪拌I. 5小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出經微孔濾膜過濾的菌渣并投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置。本例中放射性物質的量可以通過液體閃爍計數儀測定放射性濃度，用Y譜儀測量Y放射性強度，β測量儀測量β放射性強度，吸附率則采用以下公式計算凈化率=(濾前初始液放射性濃度-濾后最終液放射性濃度)/濾后最終液放射性濃度X 100%，濃度單位為Bq/L，放射性153Sm的凈化率為99. 7%，去除水中含有的β輻射達99. 4%，去除水中含有的Y輻射達99. 9%。處理后的廢水的放射性153Sm濃度達I. 53Bq/L,能夠保證排入外界環(huán)境的廢水放射性濃度遠低于國家環(huán)境保護總局規(guī)定的放射性廢水濃度范圍的下限值370Bq/L ；
實施例四
本例采用納米化雞腿菇作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置(附圖)，用于吸附治理含放射性污染物廢水中的6tlCo。首先，將雞腿菇清洗后晾干或烘干，然后用高能納米沖擊磨粉碎至大小約為229nm的粉末。從凈水裝 置進料口按照每升廢水40g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH=4，濃度為430Bq/L的放射性6tlCo廢水，并120rpm/min攪拌I小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出經微孔濾膜過濾的菌渣并投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置。本例中放射性物質的量可以通過液體閃爍計數儀測定放射性濃度，用Y譜儀測量Y放射性強度，β測量儀測量β放射性強度，吸附率則采用以下公式計算凈化率=(濾前初始液放射性濃度-濾后最終液放射性濃度)/濾后最終液放射性濃度X100%，濃度單位為Bq/L，放射性6tlCo的凈化率為99.6%，去除水中含有的β輻射達99. 41%，去除水中含有的Y輻射達99.8%。處理后的廢水的放射性6tlCo濃度達O. 172Bq/L，能夠保證排入外界環(huán)境的廢水放射性濃度遠低于國家環(huán)境保護總局規(guī)定的放射性廢水濃度范圍的下限值370Bq/L ；
實施例五
本例采用納米化雙孢菇作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置(附圖)，用于吸附治理含放射性污染物廢水中的95Zr。首先，將雙孢菇清洗后晾干或烘干，然后用高能納米沖擊磨粉碎至大小約為236nm的粉末。從凈水裝置進料口按照每升廢水30g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH=4，濃度為860Bq/L的放射性95Zr廢水，并120rpm/min攪拌I小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出經微孔濾膜過濾的菌渣并投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置。本例中放射性物質的量可以通過液體閃爍計數儀測定放射性濃度，用Y譜儀測量Y放射性強度，β測量儀測量β放射性強度，吸附率則采用以下公式計算凈化率=(濾前初始液放射性濃度-濾后最終液放射性濃度)/濾后最終液放射性濃度X 100%，濃度單位為Bq/L，放射性95Zr的凈化率為99.8%，去除水中含有的β輻射達99. 4%，去除水中含有的Y輻射達99. 1%。處理后的廢水的放射性95Zr濃度達O. 172Bq/L，能夠保證排入外界環(huán)境的廢水放射性濃度遠遠低于國家環(huán)境保護總局規(guī)定的放射性廢水濃度范圍的下限值370Bq/L ；
實施例六
本例采用納米化姬菇作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置(附圖)，用于吸附治理含放射性污染物廢水中的95Nb。首先，將姬菇清洗后晾干或烘干，然后用高能納米沖擊磨粉碎至大小約為268nm的粉末。從凈水裝置進料口按照每升廢水30g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH=4，濃度為1200Bq/L的放射性95Nb廢水，并120rpm/min攪拌I小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出經微孔濾膜過濾的菌渣并投入廢棄礦井或專用場所妥善貯存處置。
權利要求
1.該項發(fā)明是一種水體放射性污染的生物治理技術，其特征在于使用加工的納米級 蕈菌組織直接吸附水體中的放射性污染物，當納米蕈菌組織吸附飽和后，再將其取出來做 集中填埋處理。
2.根據權利要求1所述的水體放射性污染的生物治理技術，其特征也在于所用吸附材 料為蕈菌特別是食用蕈菌下腳料組織(可食部分選出后余下組織)。
3.根據權利要求1所述的水體放射性污染的生物治理技術，其特征在于吸附水體放射 性污染物的蕈菌下腳料經過干燥，高能納米沖擊磨加工，即可用于污染水體放射性污染物 的治理。
全文摘要
本發(fā)明屬于資源環(huán)境技術領域中的一種放射性水體污染的生物治理技術，是在污染水體中放入經納米化加工的食用蕈菌組織從而將水體中的放射性污染物吸附出水體的方法。本發(fā)明充分利用了食用蕈菌下腳料組織廉價且具有高效吸附污染物的優(yōu)點，對水體中的放射性污染物的吸附率能夠達到99.5%～99.9％。
文檔編號B01J20/24GK102664052SQ201210154499
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權日2012年5月18日
發(fā)明者徐恒, 馬蘭 申請人:四川大學