一種重金屬廢水吸附劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種重金屬廢水吸附劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，廢水的排放量急劇增加。2011年中國環(huán)境狀況公報顯 示，全國地表水總體為輕度污染。長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河、浙閩片河流、 西南諸河和內陸諸河十大水系監(jiān)測的469個國控斷面中，I~III類、IV~V類和劣V類水 質斷面比例分別為61.0%、25. 3%和13. 7%。2011年，全國廢水排放總量為652. 1億噸，比 上年增加3.0%。其中，工業(yè)廢水排放量234. 4億噸，占廢水排放總量的39. 78%。工業(yè)廢 水中含有多種重金屬離子如銅、鉛、鋅、鎘、汞、六價鉻、砷等，造成我國水體重金屬污染問題 十分突出。這些重金屬離子經(jīng)過水體富集到生物鏈中，最終進入人體，對人類健康造成極大 的危害。因此，如何治理重金屬廢水受到國內外各界的普遍重視。
[0003] 雖然已經(jīng)有很多處理方法被用來去除污水中的重金屬離子，包括傳統(tǒng)的化學沉 淀，過濾，離子交換等等。但是這些方法由于其自身的局限性如成本高，產(chǎn)生大量污泥，設備 維護和操作困難等而沒有得到廣泛地使用，尤其是在發(fā)展中國家。吸附是近年來環(huán)境工作 者研究很多的重金屬去除方法之一。吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一 種有效方法。功能化的介孔材料表面的有機官能團（如-NH2、-C1、-50遲等）能螯合污水 中重金屬離子，形成穩(wěn)定的配位化合物，從而除去污染的重金屬離子。由于它成本低，操作 方便受到很大歡迎。目前尋找經(jīng)濟有效的吸附劑材料仍然是重金屬去除的研究熱點之一。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種重金屬廢水吸附劑的制備方法， 所得吸附劑處理低濃度重金屬廢水能力強，還可多次重復使用。
[0005] -種重金屬廢水吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、 干燥，得到SBA-15 ;
[0007] 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至140~150°C，保溫攪拌，得到 固化物；
[0008] 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，得到混合粉末；
[0009] 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化 物；
[0010] 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。
[0011] 進一步地，步驟2中SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :1~5。
[0012] 進一步地，步驟2中攪拌時間為1~3h。
[0013] 進一步地，步驟3中，固化物、木質素、硅藻土與殼聚糖的重量份比為10 :3~7: 2~6 :1~4〇
[0014]進一步地，步驟4中活化溫度為80~120°C，時間為1~3h。
[0015] 進一步地，步驟3中還需要加入卵磷脂，加入量占固化物的1/10。
[0016] 本發(fā)明的吸附劑處理低濃度重金屬廢水能力強，去除廢水中重金屬的過程是物理 吸附過程，解吸附完全，重金屬回收成本低，相對于現(xiàn)有的重金屬廢水處理技術，處理成本 低，工藝簡單，不存在二次污染，吸附劑可多次重復使用。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1
[0018] -種重金屬廢水吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
[0019] 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、 干燥，得到SBA-15;
[0020] 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至140°C，保溫攪拌，得到固化 物；
[0021] 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，得到混合粉末；
[0022] 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化 物；
[0023] 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。
[0024] 其中，步驟2中SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :1，攪拌時間為lh;步驟3中，固化 物、木質素、硅藻土與殼聚糖的重量份比為10 :3 :2 :1 ;步驟4中活化溫度為80°C，時間為 3h〇
[0025] 實施例2
[0026] -種重金屬廢水吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、 干燥，得到SBA-15;
[0028] 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至140°C，保溫攪拌，得到固化 物；
[0029] 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，得到混合粉末；
[0030] 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化 物；
[0031] 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。
[0032] 其中，步驟2中SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :3,攪拌時間為2h;步驟3中，固化 物、木質素、硅藻土與殼聚糖的重量份比為10 :5 :3 :2 ;步驟4中活化溫度為90°C，時間為 2h〇
[0033] 實施例3
[0034] -種重金屬廢水吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
[0035] 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、 干燥，得到SBA-15;
[0036] 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至150°C，保溫攪拌，得到固化 物；
[0037] 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，得到混合粉末；
[0038] 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化 物；
[0039] 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。
[0040] 其中，步驟2中SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :3,攪拌時間為3h;步驟3中，固化 物、木質素、硅藻土與殼聚糖的重量份比為10 :4 :5 :3 ;步驟4中活化溫度為110°C，時間為 2h〇
[0041] 實施例4
[0042] -種重金屬廢水吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
[0043] 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、 干燥，得到SBA-15;
[0044] 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至150°C，保溫攪拌，得到固化 物；
[0045] 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，得到混合粉末；
[0046] 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化 物；
[0047] 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。
[0048] 其中，步驟2中SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :5,攪拌時間為3h;步驟3中，固化 物、木質素、硅藻土與殼聚糖的重量份比為10 :7 :6 :4 ;步驟4中活化溫度為120°C，時間為 lh〇
[0049] 實施例5
[0050] 本實施例與實施例2的區(qū)別在于：步驟3中還需要加入卵磷脂，加入量占固化物的 1/10〇
[0051] -種重金屬廢水吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
[0052] 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、 干燥，得到SBA-15;
[0053] 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至140°C，保溫攪拌，得到固化 物；
[0054] 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖、卵磷脂混合，研磨，得到混 合粉末；
[0055] 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化 物；
[0056] 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。
[0057] 其中，步驟2中SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :3,攪拌時間為2h;步驟3中，固化 物、木質素、硅藻土、殼聚糖、卵磷脂的重量份比為10 :5 :3 :2 :1 ;步驟4中活化溫度為90°C， 時間為2h。
[0058] 將實施例1至5所得吸附劑用于處理含有重金屬離子的廢水，結果如下：
[0059]
[0060] 經(jīng)檢測，本發(fā)明的吸附劑吸附容量為50-60mg/g，重復使用100次以上仍保持 90-100%的吸附容量。
【主權項】
1. 一種重金屬廢水吸附劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1，以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、干 燥，得到SBA-15 ; 步驟2,將步驟1所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至140~150°C，保溫攪拌，得到固化 物； 步驟3,將步驟1所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，得到混合粉末； 步驟4,將步驟3所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，得到活化物； 步驟5,將步驟4所得活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。2. 根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟2中 SBA-15與米糠灰的摩爾比為1 :1~5。3. 根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟2中攪拌 時間為1~3h。4. 根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟3中，固化 物、木質素、硅藻土與殼聚糖的重量份比為10 :3~7 :2~6 :1~4。5. 根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟4中活化 溫度為80~120°C，時間為1~3h。6. 根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟3中還需 要加入卵磷脂，加入量占固化物的1/10。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種重金屬廢水吸附劑的制備方法，先以三嵌段共聚物P123、正硅酸四乙酯為原料，在鹽酸溶液中攪拌，經(jīng)晶化、干燥，再將所得SBA-15與米糠灰混合，升溫至140～150℃，保溫攪拌，然后將所得固化物與木質素、硅藻土、殼聚糖混合，研磨，將所得混合粉末置于活化爐中，在氮氣氛圍中進行活化，最后將活化物用去離子水清洗至中性，烘干，研磨，即得。本發(fā)明的吸附劑處理低濃度重金屬廢水能力強，去除廢水中重金屬的過程是物理吸附過程，解吸附完全，重金屬回收成本低，相對于現(xiàn)有的重金屬廢水處理技術，處理成本低，工藝簡單，不存在二次污染，吸附劑可多次重復使用。
【IPC分類】B01J20/26, C02F1/28, B01J20/30, C02F101/20
【公開號】CN105344337
【申請?zhí)枴緾N201510897459
【發(fā)明人】陳華, 姚美程, 李剛, 羅龍
【申請人】無錫拓能自動化科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月8日