[发明专利]一种利用紫荆果壳制备去除废水中重金属吸附剂的方法

说明书

本发明提供了一种利用农林废弃物紫荆果壳制备去除废水中重金属吸附剂的方法，可以通过利用紫荆果壳达到“以废治废”的目的。所述方法包括步骤：紫荆果壳粉碎到一定粒径后浸泡于一定温度的水中数天，捞出紫荆果壳在一定温度下烘干后可以作为吸附剂去除废水中的重金属。与一些化学合成吸附剂和传统的活性炭相比，紫荆果壳作为去除废水中的重金属吸附剂其成本更低，且不会带来二次污染问题，从而降低了污水处理的成本。与此同时也使得被丢弃的紫荆果壳废弃物获得了资源化利用，减轻了农林废弃物处理处置不当带来的环境污染问题。

技术领域

本发明属于水污染治理领域，具体涉及新开发的一种利用农林废弃物紫荆果壳制备去除废水中重金属吸附剂的方法。

背景技术

水体中重金属污染是一种非常严重且难以处理的水污染问题。通过适当的废水处理来阻止重金属元素排入自然水体，是防止水体被重金属污染的根本方法。因此生活污水和工业废水在排入自然水体前需要进行去除重金属的处理。

对于废水中重金属的去除，目前，国内外的实际污水处理工程多采用物理法和化学法处理，其中物理法包括离子交换法和反渗透法。吸附法作为一种物理法在去除污水中重金属离子方面近几十年来一直获得科研工作者的广泛关注，尽管许多研究表明该方法能高效地去除污水中的重金属，但在实际污水处理工程中却很少应用，原因主要是吸附法所使用的吸附剂通常价格高，利用该法去除重金属导致污水处理成本较高，不利于在实际工程中推广使用。在已有的研究中所使用的吸附剂包括化学合成的吸附剂和利用各种生物质制备的活性炭吸附剂，这些吸附剂通常都价格较高。目前也有研究直接利用各种农林废弃物作吸附剂来去除废水中的重金属，比如农作物秸秆，板栗壳，核桃壳等。但绝大多数这类废弃物中含有的可溶解或易降解的有机物较多，如果直接用于处理废水，会较大地增加废水的COD含量，给废水带来二次污染问题。

发明内容

紫荆作为一种落叶乔木或灌木在我国有着广泛的分布，其上生长的荚果通常在秋天纷纷掉落，且产生的量很大，如果不进行适当处理，会带来环境污染问题。目前除了对紫荆果的药用价值有研究外，尚未见其他资源化利用的研究报道。如果能将这些紫荆果壳用于污水处理，不仅能治理水体污染，而且对于开发农林废弃物的利用途径具有极大的现实意义。

针对现有去除重金属的吸附剂成本高或产生二次污染等问题，本发明提供一种制备方法简单、二次污染物含量很少且成本低廉的去除污水中重金属的吸附剂制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：将紫荆果壳粉碎到一定粒径（0.15mm～2mm之间），加入自来水在一定温度（40℃）下浸泡一段时间（3～4天），捞出浸泡后的紫荆果壳，将其置于一定温度下（60℃）烘干。将此烘干后的紫荆果壳用于去除污水中的重金属，不仅可解决因吸附剂价格高而造成的处理成本高的问题，又可较大地降低吸附剂带来的二次污染问题，还能对紫荆果壳进行资源化利用，减少其作为废弃物带来的环境污染问题。

具体实施方式

具体步骤如下：

1）紫荆果壳粉碎至0.15mm～2mm之间，放入1升烧杯中加入自来水1升，放入温度控制在40℃的恒温水浴槽中，浸泡紫荆果壳3～4天，期间不断更换烧杯中的自来水。捞出浸泡后的紫荆果壳，将其摊开放置于60℃的烘箱中烘干（需12小时）。

2）称取0.5g制备好的紫荆果壳吸附剂放入250ml的锥形瓶中，加入含铜（Cu²⁺）、镉（Cd²⁺）离子浓度均为10mg/l的100ml污水，将锥形瓶放入在25℃、200rpm的恒温振荡器中振荡1小时，取出锥形瓶，然后经过塞有玻璃纤维的漏斗过滤后，测试剩余水样中的铜、镉离子浓度。经过紫荆果壳吸附剂的吸附处理后，污水中Cu²⁺和Cd²⁺的去除率分别达到90～97%和94～98%。实验结果显示紫荆果壳是一种高效的去除污水中重金属的吸附剂。