[发明专利]一种高效吸附剂及其在重金属废水中的应用

说明书

本发明公开了一种高效吸附剂及其在重金属废水中的应用，该高效吸附剂由以下重量比组分制成：可回收再利用的改性活性炭合成物60～90份，改性废弃农作物吸附剂9～18份。本发明的高效吸附剂对废液中的铅、锌、锰的去除率较高，去除率分别高达87.7％、95.9％和78.4％；由此可知，本发明提供的高效吸附剂对重金属废水具有较好的处理效果。

技术领域

本发明涉及应用于重金属废水中的吸附剂，特别涉及一种高效吸附剂及其在种金属废水中的应用。

背景技术

水环境中的重金属来源很广，如冶金工业废水、制药废水、化工产业废水、电子产品垃圾等。近年来，许多河流受到重金属的污染。重金属的污染不同于其他类型的污染，自身无法进行分解或降解为无害物质，会发生形态的变化和相转移，被环境中的生物摄取后通过生物链逐级富集起来，最终进入食物链最高级—人类。汞、镉、铬、铅、砷、锰等这些重金属会与人体内的蛋白质以及各类酶，发生剧烈的化学反应，导致蛋白质和酶失活；或在人体某个器官中富集起来，造成各种类型的中毒症状(如急性、亚急性、慢性等)，给人体健康带来极大威胁。

针对重金属污染，人们已开发的多种水处理方法，如化学沉淀法、铁氧体法、吸附法、离子交换法、电解法、反渗透、电渗析法、强化超滤法、生物法等，都存在一些缺点和不足：

(1)有些处理成本高，如强化超滤法、电渗析法、化学沉淀法中的螯合沉淀法、离子交换法等；

(2)有些工艺复杂、操作繁琐，如铁氧体法、强化超滤法；

(3)有些处理效果达不到要求，如传统化学沉淀法；

(4)有些适应性差，如生物法、电解法、铁氧体法；

(5)有些设备投资大，如反渗透、电渗析法。

与上述处理方法比较，吸附法是通过比表面积大的多孔性物质，如活性炭、粉煤灰、活性污泥灰、沸石、生物材料、氧化锰、花生壳和高岭土等，使重金属离子在固体表面未平衡的分子引力或化学键力的作用下富集而分离。由于这些吸附剂来源广泛且价廉，引起水处理界的广泛重视，成为一种很有应用前景的重金属废水处理方法。但这些吸附剂普遍存在吸附容量偏低，用量大，对重金属的去除效率不够高、回收利用低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效吸附剂，能够方便快捷的吸附废水中的铅、锌、锰，去除率高，且能将吸附剂回收利用。

为实现上述目的，本发明提供了一种高效吸附剂，该高效吸附剂由以下重量比组分制成：可回收再利用的改性活性炭60～90份，改性废弃农作物吸附剂9～18份。

优选地，上述技术方案中，所述改性活性炭合成物是由将10.0g已经经过去离子水净化的木质活性炭粉放入浓度为0.1147mol/L且溶液容量为1L的十二烷基苯磺酸钠SDBS溶液中，超声5～6min，以130rpm～150rpm震荡室温下水浴反应40小时后，加入1L的同等浓度的十二烷基苯磺酸钠SDBS溶液和1L浓度为0.2mol/L的盐酸溶液，超声20～30s，边搅拌边加入5g木薯纤维粉和质量为4.6g邻苯二甲酸酐，在温度60～85℃超声波时间30min，而后以130rpm～150rpm震荡室温下水浴反应5～8小时后，反应过程保持均匀搅拌，达到反应时间后，将产物冷却至室温，过滤并洗涤，在50～70℃烘箱中干燥24～30h制得。

优选地，上述技术方案中，所述的改性废弃农作物吸附剂为蔗渣纤维素吸附剂或改性的玉米秸秆吸附剂。

优选地，上述技术方案中，所述蔗渣纤维素吸附剂由以下重量比组分制成：羧基化蔗渣半纤维素80～90份、磷酸纤维素稻秆粉10～20份、淀粉5～ 10份。

优选地，上述技术方案中，改性的玉米秸秆吸附剂由以下重量比组分制成：醚化改性玉米秸秆粉80～90份、淀粉5～8份、石灰粉5-10份。