[发明专利]一种利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂及其制备方法。

背景技术

重金属原义是指比重大于5的金属(密度大于4.5克每立方厘米的金属)，包括金、银、铜、铁、铅等。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。

目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病，都是由重金属污染引起的。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种成本低效果显著的利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂，本发明采用稻草秸秆作为吸附剂的主要原料，通过纤维素酶和碱水处理，制成的稻草秸秆粉与改性膨润土、改性硅藻土协同作用对重金属离子具有显著的吸附作用，再与大豆蛋白粉、酒石酸、寡聚糖、壳聚糖进行螯合形成大分子，被硅胶和树脂紧紧吸附，达到有效去除重金属离子的效果，本发明能显著去除污水中的重金属离子，对于去除污水中的重金属离子具有显著效果；

本发明还提供一种利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂的制备方法，其中稻草秸秆经过纤维素酶酶解后再经过碱水处理，大分子被酶解成小分子，比表面积增加，显著提高对重金属离子吸附能力，硅胶和树脂经过高压喷雾形成小颗粒硅胶树脂对于大分子的吸附能力显著提高。

本发明提供的技术方案为：

一种利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂，所述利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂主要由以下重量份材料制成：稻草秸秆50-100份、玉米芯15-30份、改性膨润土20-30份、改性硅藻土15-25份、绿藻5-10份、蓝藻1-2份、芽孢杆菌0.5-1份、水果酵素5-10份、大豆蛋白粉5-10份、酒石酸5-10份、寡聚糖5-8份、壳聚糖5-8份、杆菌肽锌0.1-0.5份、硅胶20-30份、树脂20-30份。

优选的是，所述利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂主要由以下重量份材料制成：稻草秸秆85份、玉米芯22份、改性膨润土25份、改性硅藻土20份、绿藻8份、蓝藻1份、芽孢杆菌0.5份、水果酵素8份、大豆蛋白粉7份、酒石酸8份、寡聚糖6份、壳聚糖7份、杆菌肽锌0.4份、硅胶22份、树脂25份。

优选的是，所述改性膨润土由以下方法制成：将膨润土加入2倍重的去离子水，再加入碳酸氢钠调节PH至11-12后，加入10-15％有机硅油，球磨20-30分钟后，置于煅烧炉中温度升高至300-450℃，煅烧1-4小时后，取出冷却至室温，再加入等体积浓度为质量分数95％乙醇，球磨20-30分钟点火燃烧至乙醇烧尽，再干燥得到所述改性膨润土。

优选的是，所述改性硅藻土由以下方法制成：将硅藻土加入2倍重的去离子水，加入柠檬酸调节PH至3-5，球磨20-30分钟后，静置20-30分钟，再加入碳酸氢钠调节PH至11-12后，球磨20-30分钟后，置于煅烧炉中温度升高至300-450℃，煅烧1-4小时后，取出冷却至室温得到所述改性硅藻土。

本发明还提供一种所述的利用稻草秸秆制备的重金属吸附剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一、将稻草秸秆与玉米芯干燥后，粉碎过100目筛子，得到粉末，将粉末加入等重量的水后，加入1-2％重纤维素酶，静置1-2小时后，过滤后加入PH为11-12的碱水，浸泡2-4小时后，离心过滤漂洗至PH为中性，干燥后得到处理过的粉末A；

步骤二、将硅胶与树脂混合后加热至熔融状态后，搅拌30分钟，后采用氮气经过高压喷头喷雾分散后立即冷却得到硅胶树脂颗粒，其中高压的压力为100-200Mpa；

步骤三、将绿藻、蓝藻、芽孢杆菌、水果酵素、大豆蛋白粉、酒石酸混合后加入等重量的去离子水混合后，1-2天得到液体B；

步骤四、将处理过的粉末A、硅胶树脂颗粒、改性膨润土、改性硅藻土与液体B混合后，搅拌混合均匀后，通入二氧化碳20mg/L，得到所述重金属吸附剂。

本发明至少包括以下有益效果：