[发明专利]一种用于处理重金属汞废水的复合材料

说明书

本发明提供了一种用于处理重金属汞废水的复合材料，属于废水处理领域。该复合材料包括以下重量份计的原料制成：二氧化硅5‑7份、氧化石墨烯7‑12份、壳聚糖15‑20份、聚丙烯酰胺11‑17份、藻朊酸钠3‑7份、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠1‑3份、聚乙二醇月桂酸双酯2‑4份、戊二醛1‑4份、纳米磁性沸石粉15‑20份。本发明制成的吸附材料为具有高孔隙度、高比表面积的复合型材料，对汞有强吸附能力，吸附过程快速、高效，且不会对环境造成二次污染。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种用于处理重金属汞废水的复合材料。

背景技术

含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。元素汞基本无毒，但无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大；甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累，毒性最大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。

目前处理含汞废水比较流行的方法有：化学沉淀法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法等。化学沉淀法最常用的方法是硫化物沉淀法，硫化物沉淀法利用弱碱条件下Nu2S·MgS中的S^2-与Hg²⁺之间有较强的亲和力，生成溶度积极小的硫化汞沉淀(溶度积为4×10^-53)而从溶液中除去，但硫加量按理论计算过量50％～80％。过量太多不仅带来二次污染，而且过量的硫与汞生成溶于水的络合离子，降低处理效果。所以化学沉淀法易于快速去除大量的金属离子，但由于受沉淀剂和环境条件的影响，出水浓度往往达不到排放要求。电解法是利用金属的电化学性质，在直流电作用下，汞化合物在阳极离解成汞离子，在阴极还原成金属汞，而除去废水中的汞。如电解法处理含汞废水，通过二次电解，出水含汞质量浓度度，该方法是处理含有高浓度无机汞废水的一种有效方法，处理效率高。但这种方法缺点是水中的水离子浓度不能降得很低，并且此方法电耗大，投资成本高。离子交换法与沉淀法和电解法相比，它能从溶液中去除低浓度的汞离子。但该方法受废水中杂质的影响，以及交换剂品种、产量和成本的限制。活性炭具有极大的表面积，在活化过程中形成一些含氧官能团，使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能，能有效去除重金属，该方法只适用于含汞废水成分单一且浓度较低情况下的处理。此外活性炭价格昂贵，不适于大规模处理含汞废水。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于处理重金属汞废水的复合材料。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于处理重金属汞废水的复合材料，包括以下重量份计的原料制成：二氧化硅5-7份、氧化石墨烯7-12份、壳聚糖15-20份、聚丙烯酰胺11-17份、藻朊酸钠3-7份、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠1-3份、聚乙二醇月桂酸双酯2-4份、戊二醛1-4份、纳米磁性沸石粉15-20份。

作为优选，所述的用于处理重金属汞废水的复合材料，包括以下重量份计的原料制成：二氧化硅6份、氧化石墨烯11份、壳聚糖17份、聚丙烯酰胺14份、藻朊酸钠5份、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠2份、聚乙二醇月桂酸双酯3份、戊二醛2.5份、纳米磁性沸石粉18份。

所述的氧化石墨烯是利用Hummers法制备的，即将浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后，得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片，此石墨薄片层可以经超声或高剪切剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯。

所述的纳米磁性沸石粉是超微粉碎的沸石经酸改性、负载四氧化三铁粒子后再次粉碎、过筛得到的粒度为300-500目粉末。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本发明制成的复合材料为具有高孔隙度、高比表面积的吸附材料，对汞有强吸附能力，吸附过程快速、高效，且不会对环境造成二次污染。

具体实施方式