CN101507914A

CN101507914A - 一种处理含铅废水的茶叶粉末制备方法及使用方法

Info

Publication number: CN101507914A
Application number: CNA2009100961012A
Authority: CN
Inventors: 林道辉; 刘妮
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2009-08-19

Abstract

本发明公开了一种处理含铅废水的茶叶粉末制备和使用方法。本发明是通过下述步骤：收集茶叶，放在恒温水浴中浸泡一定时间，然后再用自来水冲洗，以去除茶叶中水溶性成分；再将经上述处理的茶叶在室温下晾干后，放入烘箱烘干，再将烘干后的茶叶碾磨过10～100目筛，得到茶叶粉末；按上述方法制备的茶叶粉末按625mg/L的质量体积比加入含铅废水中，混匀振荡后，即可有效去除废水中的铅离子。本发明制作方法简单，所用原料是废弃的茶渣或茶树老叶，属于废弃资源的再利用，制得的茶叶粉末对含铅废水的处理效果好，可以在重金属污染废水处理领域中推广使用。

Description

一种处理含铅废水的茶叶粉末制备方法及使用方法

技术领域

本发明涉及一种废水处理介质的制备方法，具体是指一种处理含铅废水介质的制备方法及使用方法。

技术背景

水体重金属污染是一个世界性的难题。在重金属中，铅、铜、铬、镉对人体健康的威胁尤其大。城市污水处理中常用的絮凝沉淀法虽然可以有效去除重金属，但这种处理方法会产生大量含有重金属的有毒污泥。处理重金属污染废水的其他方法包括膜分离、离子反渗透、膜过滤、吸附法等，其中最有效的是吸附法。活性炭是最常用的吸附剂。但是活性炭成本较高，限制了其在废水处理中的应用。因此，开发低成本的高效吸附剂以消除重金属污染越来越受到环保工作者的重视。

茶叶是全球消费量最大的软饮料之一，年消费量可达300多万吨。泡茶后的茶渣一般纳入生活垃圾进行处理。另外，茶园每年均需多次修剪茶树，修剪下来的茶叶以老叶为主，常被茶农弃去。这些废弃的茶渣与老叶，不仅容易造成环境卫生问题，也是一种资源浪费。研究表明，茶叶中气孔多，表面积大，能吸收异味、臭味，可作为除臭剂使用。茶叶内有机碳含量高，一般大于50％，主要是一些含有极性功能团如羟基、羧基，氨基等的芳香性和脂肪性组分，理论上可以强烈吸附去除重金属。鉴于此，本发明开发了一种茶叶粉末用于吸附处理废水中的铅离子。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出一种经济实惠、方便制备及使用的介质，可以有效处理含铅废水。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种处理含铅废水的茶叶粉末制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)收集茶叶，放在70℃以上的恒温水浴中浸泡24小时以上；在本发明中，所收集的茶叶不仅是指我们平常泡茶可喝的茶叶，还包括每年茶园需要修剪而得到的茶树老叶，所以，一般的茶叶渣、茶树老叶都可以在本发明中作为最原始的原料来使用；

(2)浸泡后的茶叶，再用自来水冲洗3次以上，以去除茶叶中水溶性成分；

(3)将经上述处理的茶叶在室温下晾干，放入烘箱，在100～120℃下烘2～12小时；

(4)将烘干后的茶叶碾磨过10～100目筛，得到茶叶粉末。

作为优选，上述制备方法中所述的恒温水浴为80～90℃的水浴。

作为优选，上述制备方法中所述的在恒温水浴中浸泡的时间为48小时以上，可以充分对茶叶中水溶性成分进行浸泡。

作为优选，上述制备方法中的步骤(3)，把茶叶放入烘箱后，在110～120℃下烘3～4小时；

一种处理含铅废水的茶叶粉末的使用方法：按625mg/L的质量体积比将茶叶粉末加入含铅废水中，室温下混匀振荡3小时以上，即可有效去除废水中的铅离子。当然，对于其中625mg/L的质量体积比是一个较佳的使用值，其它数值比例的质量体积比也同样会起到吸附的效果。

有益效果：本发明制作方法简单，所用原料是废弃的茶渣或茶树老叶，属于废弃资源的再利用，制得的茶叶粉末对含铅废水的处理效果好，可以在重金属污染废水处理领域中推广使用。

说明书附图

图1.云南大叶茶茶渣粉末对水中铅离子的吸附动力学曲线

图2.龙井茶老叶粉末对水中铅离子的吸附等温线

图3.云南大叶茶茶渣粉末对水中铅离子的吸附等温线

图4.湖湘茶老叶粉末对水中铅离子的吸附等温线

具体实施方式

下面对木发明的实施作具体说明：

实施例1

1)收集泡茶后的云南大叶茶茶渣，放在80℃的恒温水浴中浸泡28小时，然后再用自来水冲洗3次，以去除茶叶中水溶性成分；

2)将经上述处理的茶渣在室温下晾干后，放入烘箱，120℃下烘2小时；

3)将烘干后的茶渣碾磨过10目筛，制得茶叶粉末；

4)称取5mg上述茶叶粉末放入装有8mL硝酸铅溶液的样品瓶中，铅离子浓度为60mg/L，盖紧后，将样品瓶放在振荡器内，室温下分别振荡5、10、20、40、60、180、360和720分钟，离心(3000g)滤去茶叶粉末，测定上清液中硝酸铅的浓度。吸附动力学曲线见图1，可见，茶叶对铅的吸附速率很快，3小时达到吸附平衡，5分钟时即可达平衡吸附量的70％。吸附率是指吸附后溶液中减少的铅离子浓度与其初始浓度的比值；平衡时间是指吸附持续时间。

实施例2

1)收集泡茶后的浙江龙井茶老叶，放在90℃的恒温水浴中浸泡48小时，然后再用自来水冲洗3次，以去除茶叶中水溶性成分；

2)将经上述处理的茶渣在室温下晾干后，放入烘箱，110℃下烘6小时；

3)将烘干后的茶渣碾磨过100目筛，制得茶叶粉末；

4)称取5mg上述茶叶粉末放入装有8mL硝酸铅溶液的样品瓶中，铅离子浓度分别为5、10、20、40、60、80、100、150、200、250、300和400mg/L，盖紧后，将样品瓶放在振荡器内，室温下振荡3小时，然后离心滤去茶叶粉末，测定上清液中铅离子的浓度，计算得到茶叶对铅的饱和吸附量为82mg/g，具体吸附等温线见图2。吸附量是单位茶叶粉末上吸附的铅离子的量；平衡浓度是指吸附平衡后溶液中剩余的铅离子浓度。

实施例3

1)收集泡茶后的云南大叶茶茶渣，放在95℃的恒温水浴中浸泡55小时，然后再用自来水冲洗4次，以去除茶叶中水溶性成分；

2)将经上述处理的茶渣在室温下晾干后，放入烘箱，100℃下烘12小时；

3)将烘干后的茶渣碾磨过70目筛，制得茶叶粉末；

4)称取5mg上述茶叶粉末放入装有8mL硝酸铅溶液的样品瓶中，硝酸铅溶液的浓度分别为5、10、20、40、60、80、100、150、200、250、300和400mg/L，盖紧后，将样品瓶放在振荡器内，室温下振荡3小时，然后离心滤去茶叶粉末，测定上清液中铅离子的浓度，计算得到茶叶对铅的饱和吸附量为65mg/g，具体要求吸附等温线见图3。

实施例4

1)收集泡茶后的湖南湖湘茶老叶，放在75℃的恒温水浴中浸泡60小时，然后再用自来水冲洗4次，以去除茶叶中水溶性成分；

2)将经上述处理的茶渣在室温下晾干后，放入烘箱，110℃下烘5小时；

3)将烘干后的茶渣碾磨过80目筛，制得茶叶粉末；

4)称取5mg上述茶叶粉末放入装有8mL硝酸铅溶液的样品瓶中，硝酸铅溶液的浓度分别为5、10、20、40、60、80、100、150、200、250、300和400mg/L，盖紧后，将样品瓶放在振荡器内，室温下振荡3小时，然后离心滤去茶叶粉末，测定上清液中铅离子的浓度，计算得到茶叶对铅的饱和吸附量为61mg/g，具体吸附等温线见图4。

Claims

1、一种处理含铅废水的茶叶粉末制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)收集茶叶，放在70℃以上的恒温水浴中浸泡24小时以上；

(4)将烘干后的茶叶碾磨过10～100目筛，得到茶叶粉末。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的恒温水浴为80～90℃的水浴。

3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在恒温水浴中浸泡的时间为48小时以上。

4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于放入烘箱后，在110～120℃下烘3～4小时。

5、一种处理含铅废水的茶叶粉末的使用方法，其特征在于：按625mg/L的质量体积比将茶叶粉末加入含铅废水中，室温下混匀振荡3小时以上。