CN102989427A

CN102989427A - 一种浒苔吸附剂及其制备工艺

Info

Publication number: CN102989427A
Application number: CN2012105628520A
Authority: CN
Inventors: 高宝玉; 赵爽; 岳钦艳; 王燕; 李倩
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2012-12-22
Filing date: 2012-12-22
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-12-22
Also published as: CN102989427B

Abstract

本发明涉及浒苔吸附剂及其制备工艺。将浒苔洗净烘干后在粉碎机中粉碎，过40-100目筛，所得浒苔干粉与0.1-0.5mol/L的氯化钠或氯化钙溶液，以1：150-200质量比混合，在25－30℃恒温水浴中搅拌浸提6-8h；减压抽滤后，滤饼在60-70℃烘箱中烘干3-4h，得浒苔吸附剂。本发明浒苔吸附剂应用于重金属废水的吸附处理，可有效去除水中重金属离子。本发明成本低廉、生产工艺简单、适用范围广、安全无毒，并解决了灾害绿藻浒苔的再利用问题。

Description

一种浒苔吸附剂及其制备工艺

（一）技术领域

本发明涉及一种浒苔吸附剂及其制备工艺，属于灾害绿藻处理及再利用和水处理剂技术领域。

（二）背景技术

随着工农业的迅速发展，我国水资源受到了不同程度的污染，并且有不断加剧的趋势。为了节约水资源，提高水的利用率，减轻废水对环境造成的污染，我们必须加强对废水的处理。重金属废水常见于电镀、电子工业和冶金工业，尤其是电镀、电子工业废水，它的成分非常复杂，多年来，重金属废水的处理一直是一个难题。目前最常见的处理方法为沉淀法、物理化学法、和生物化学法，其中以化学吸附法最为典型。但现有吸附剂如活性炭等成本昂贵，制备过程条件要求苛刻，消耗能源较大，并且会产生污染，因此，开发新型的低成本，高效，安全无毒的吸附剂对于重金属废水处理具有非常重要的意义。

CN1431042A公开了改性粉煤灰吸附剂及应用其吸附剂处理废水的方法，选取粒度符合GB1596－91的粉煤灰35～70重量份，加入0.5～3M的硫酸30～60重量份，混合搅拌均匀；然后于62～90℃活化1～3小时；废水按0.5～2％重量百分比的比例加入上述吸附剂，搅拌2～30分钟，沉淀分离。处理后的废水，CODCr＜100，去除率达到78％以上，色度＜20，去除率达到95％以上。

CN102698707A公开了一种工业废水吸附剂及其制备方法，该吸附剂的化学成分按重量百分数比计由80～95%钢渣细粉、2～15%水和2～6%发泡剂组合而成。该方法步骤为：首先按重量百分数比取80～95%钢渣细粉和2～15%水以100～200r/min搅拌8～12min；得到搅拌均匀的搅拌物；然后向搅拌物中按重量百分数比加入2～6%发泡剂，得到混合物；对混合物进行造球，制成的小球即为吸附剂。本发明可实现钢渣的资源化利用。

浒苔属于绿藻类，是绿藻门石莼科的一属，广泛分布在全世界各海洋中。浒苔的暴发不仅严重影响了海洋生态环境，而且还造成了巨大的海洋经济损失。耗费大量的人力物力组织人员和大型装备进行清理后的浒苔大部分于郊区露天堆放，造成资源和能源的浪费。因此解决海洋浒苔灾害带来的环境、生态问题是循环经济和可持续发展的需要。经检索目前还没有关于利用浒苔制备吸附剂处理重金属废水的技术公开报道。

（三）发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种快速、简单、低廉、环保的浒苔吸附剂及其制备方法。以克服现有技术的成本高、能耗高、污染严重等缺点。

本发明的技术方案如下：

一种浒苔吸附剂，20℃时测定其粒度为0.15-0.45mm，比表面积为7-10m²/g，是按以下方法制得：

将浒苔洗净烘干后粉碎，将所得浒苔粉末与0.1-0.5mol/L的氯化钠或0.1-0.5mol/L的氯化钙溶液混合，1重量份浒苔粉末加入150-200重量份所述的氯化钠或氯化钙溶液，在25－30℃恒温水浴中搅拌6-8h，减压抽滤，滤饼烘干，即得。

根据本发明，一种所述浒苔絮凝剂的制备方法，步骤如下：

（1）将浒苔用自来水洗净、在60-70℃烘箱中烘干4-8h；烘干后的浒苔在粉碎机中粉碎，过40-100目筛，所得浒苔干粉备用；

（2）配制0.1-0.5mol/L的氯化钠或0.1-0.5mol/L的氯化钙溶液，以浒苔：氯化钠或氯化钙溶液=1：150-200的质量比，将步骤（1）的浒苔干粉加入配制的氯化钠或氯化钙溶液中，在25－30℃恒温水浴中搅拌浸提6-8h；

（3）浸提后的溶液进行减压抽滤，滤饼在60-70℃烘箱中烘干3-4h，得浒苔吸附剂。

本发明的浒苔吸附剂的应用，用于重金属废水处理。特别是，本发明的浒苔吸附剂的应用，用于含铅和/或镉的重金属废水处理。

本发明所述浒苔吸附剂的应用，作为新型的水处理药剂，能单独使用处理重金属废水,可广泛应用于电镀、电子和冶金等行业的吸附处理。

如以上述的浒苔吸附剂的应用，浒苔吸附剂单独应用于含铅和/或镉的重金属废水处理时用量为1-2g/L废水。

本发明的浒苔吸附剂应用于水处理领域与现有吸附剂相比具有如下优良效果：

1、本发明浒苔吸附剂属于水处理领域中天然高分子吸附剂，是以周期性爆发的浒苔为原料，采用简单的预处理方法制备而成，将浒苔吸附剂用于吸附处理重金属废水过程，能够有效吸附水中的重金属离子。本发明制备工艺简单，制备速度快，原料充足，价格低廉，可广泛适用于电镀、电子和冶金等行业的废水处理，解决了传统吸附剂制备过程中产生的能耗高及环境污染问题。同时，也为定期爆发的浒苔灾害提供了利用途径，实现了废物再利用。

2、本发明将经过预处理后的浒苔粉末作为一种吸附剂应用于重金属废水处理过程，浒苔的多孔结构可为重金属提供有效地吸附位点。同时，浒苔富含蛋白质、多糖及粗纤维等多种大分子物质，含有足量的羟基、羧基和氨基官能团，可与重金属离子发生较为完全的络合反应，从而达到良好的吸附效果。

（四）附图说明

图1是实施例1的产品扫描电镜照片（放大一千倍）。

（五）具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例中所用浒苔取自青岛第一海水浴场。

实施例1：

将浒苔洗净，置于70℃烘箱4h烘干后，在磁力粉碎机中粉碎成粉末，过100目筛，得浒苔粉末干样，备用。配制0.2mol/L的氯化钠溶液，将浒苔粉末干样与0.2mol/L的氯化钠溶液以1:150的质量比混合，在25℃恒温水浴中搅拌浸提6h。浸提后的溶液进行减压抽滤后，滤饼在70℃下烘干4h,得浒苔吸附剂。由比表面积分析仪测得平均孔径为7.8-9.4nm。

实施例2：

将浒苔洗净，置于70℃烘箱6h烘干后，在磁力粉碎机中粉碎成粉末，过40目筛，得浒苔粉末干样，备用。配制0.5mol/L的氯化钙溶液，将浒苔粉末与0.5mol/L的氯化钙溶液以1:200的质量比混合，在25℃恒温水浴中搅拌浸提8h。浸提后的溶液进行减压抽滤后，滤饼在60℃下烘干4h，得浒苔吸附剂。

将上述浒苔吸附剂直接应用于重金属废水处理过程处理重金属铅和镉的模拟废水，取得了较好效果。

实验例1：

使用实施例1的浒苔吸附剂用于处理重金属废水水样，使用硝酸铅溶于去离子水中模拟铅污染废水。

将实施例1中制备的浒苔吸附剂用于不同浓度铅污染废水的处理，浒苔投加量为1g/L，重金属模拟废水中加入浒苔吸附剂后，在25℃恒温水浴振荡器中震荡吸附3h，吸附后所得结果列于表1。

表1浒苔吸附剂处理铅污染模拟水样的效果

从以上处理结果可见，在1g/L的投加量下，浒苔吸附剂处理铅离子模拟水样，在低浓度和高浓度下均具有较好的吸附效果，且吸附量随着污染物浓度的增加而增大，适于处理高浓度重金属污染废水，其吸附效果优于市售活性炭等传统吸附剂。

实验例2：

使用实施例2的浒苔吸附剂用于处理重金属废水水样，使用氯化镉溶于去离子水中模拟镉污染废水。

将实施例2中制备的浒苔吸附剂用于不同浓度镉污染废水的处理，浒苔投加量为1g/L，重金属模拟废水中加入浒苔后，在25℃恒温水浴振荡器中震荡吸附3h，吸附后所得结果列于表2。

表2浒苔吸附剂处理镉污染模拟水样的效果

从以上处理结果可见，浒苔吸附剂在1g/L的投加量下，处理镉离子模拟水样，在低浓度和高浓度下均具有较好的吸附效果，特别是在低浓度条件下，对重金属镉的去除率可达90%，其吸附效果优于市售活性炭等传统吸附剂。

Claims

1.一种浒苔吸附剂，20℃时测定其粒度为0.15-0.45mm，比表面积为7-10m²/g，是按以下方法制得：

2.权利要求1所述浒苔吸附剂的制备方法，步骤如下：

3.权利要求1所述浒苔吸附剂的应用，用于重金属废水处理。

4.权利要求1所述浒苔吸附剂的应用，用于含铅和/或镉的重金属废水处理。

5.如权利要求4所述浒苔吸附剂的应用，其特征在于浒苔吸附剂单独应用于含铅和/或镉的重金属废水处理时用量为1-2g/L废水。