[发明专利]一种处理重金属废水的磁性吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种处理重金属废水的磁性吸附剂及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将多孔陶瓷颗粒依次放入锰盐水溶液和硝酸亚铈溶液中浸泡，制备出载锰铈多孔陶瓷颗粒；将载锰铈多孔陶瓷颗粒放入高锰酸钾溶液中浸泡，制备出载氧化锰铈多孔陶瓷颗粒；将载氧化锰铈多孔陶瓷颗粒放入铁盐水溶液中浸泡制备出载铁锰铈多孔陶瓷颗粒；将载铁锰铈多孔陶瓷颗粒放入氢氧化钠溶液中曝气氧化制备出带磁性的载铁铈锰多孔陶瓷颗粒；将带磁性的载铁铈锰多孔陶瓷颗粒清洗风干，得到磁性吸附剂。本发明采用该吸附剂处理后废水可以达到行业排放标准，地表水达到地表水环境质量标准，吸附剂可重复利用，处理成本低；吸附效率高，处理水量大。

技术领域

本发明属于污废水处理技术领域，具体地，本发明涉及一种处理重金属废水的磁性吸附剂，用于重金属废水的治理、地表水重金属污染修复和应急处理，尤其适用于汞、镉、铅、砷、铊、铜、锌、镍和锑等重金属污染修复和处理。

背景技术

吸附法在重金属废水深度处理技术领域是一个常用的技术，采用的方式分别为投加型和固定床型，由于采用投加方式的投资较少，许多企业采用该方式进行重金属废水的深度处理。采用常规吸附剂投加方式存在以下问题：①受到反应时间，混合均匀程度的限制，往往在吸附剂还有大量吸附容量的情况在，就已经沉淀的反应器底部形成废渣，造成大量吸附剂的过量投加，导致的运行成本高昂。②选择性吸附能力差，处理效果不够稳定。因此在吸附剂中载入磁性和其他选择性的基团，可以实现吸附剂的重复使用和选择性吸附，提高处理效果和降低处理成本，确保废水处理稳定达标和地表水体的水质安全。

中国专利申请CN107159089A公开了一种重金属离子多孔磁性陶粒吸附剂制备方法，并具体公开了：将煤矸石加工成原料粉，通过混合机合成陶瓷生料球，接着将生料球进行筛分及烧结得到一定粒径范围的陶瓷基体，陶瓷基体经过酸化亲水处理后置于溶有金属离子Fe³⁺或Co²⁺或Ni²⁺的前驱体溶液中，然后利用液相合成法将前驱体溶液引入其中，最终经热还原获得负载金属单质Fe或Co或Ni的多孔磁性陶粒吸附剂。该方法主要是靠物理吸附的作用，再生困难、选择性吸附实现难度大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种处理重金属废水的磁性吸附剂的制备方法，本发明针对重金属污染的水质特征，开发了一种处理重金属废水的磁性吸附剂，采用该吸附剂处理后废水可以达到行业排放标准，地表水达到地表水环境质量标准，吸附剂可重复利用，处理成本低；吸附效率高，处理水量大。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种处理重金属废水的磁性吸附剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将30～100目的多孔陶瓷颗粒放入多孔陶瓷颗粒体积3～5倍的0.3～0.6mol/L的锰盐水溶液中浸泡1～2小时，制备出载锰多孔陶瓷颗粒；

2)将载锰多孔陶瓷颗粒放入载锰多孔陶瓷颗粒体积3～5倍的0.1～0.2mol/L的硝酸亚铈溶液中浸泡1～2小时，制备出载锰铈多孔陶瓷颗粒；

3)将载锰铈多孔陶瓷颗粒放入载锰铈多孔陶瓷颗粒体积3～5倍的0.5～1mol/L的高锰酸钾溶液中浸泡1～2小时，清洗10～30分钟，制备出载氧化锰铈多孔陶瓷颗粒；

4)将载氧化锰铈多孔陶瓷颗粒放入载氧化锰铈多孔陶瓷颗粒体积3～5倍的0.8～1.2mol/L的铁盐水溶液中浸泡1～2小时，制备出载铁锰铈多孔陶瓷颗粒；

5)将载铁锰铈多孔陶瓷颗粒放入其体积3～5倍的1～2mol/L的氢氧化钠溶液中曝气氧化反应2～3小时，反应温度40～80℃，制备出带磁性的载铁铈锰多孔陶瓷颗粒；

6)将带磁性的载铁铈锰多孔陶瓷颗粒用清水冲洗10～30分钟，常温风干1～3天，得到磁性吸附剂。

优选地，所述锰盐为硫酸锰和/或氯化锰。