CN102423698A

CN102423698A - 一种污水净化剂

Info

Publication number: CN102423698A
Application number: CN2011103585884A
Authority: CN
Inventors: 马晓明; 李利萍; 杨林; 苏彩云; 王魁; 袁世保; 周建国
Original assignee: Henan Normal University
Current assignee: Henan Normal University
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明公开了一种污水净化剂，本发明的技术解决方案要点是，一种污水净化剂，所述污水净化剂是以真菌多糖为基质和Ca²⁺溶液进行螯合反应后与Na₂CO₃溶液搅拌反应得到多孔球状的碳酸钙/真菌多糖复合物。所述真菌多糖为香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、虫草多糖、猴头多糖、灰树花多糖、茯苓多糖、麦芽糖和银耳多糖中的一种或二种以上的混合物。螯合反应的温度为10-70℃。本发明与现有技术比较具有水净化效果好的显著优点。

Description

一种污水净化剂

技术领域：

本发明涉及一种污水处理技术，特别是一种污水净化剂。

背景技术：

随着科学技术及现代工业的发展，环境污染问题现在越来越引起人的关注。日益严重的淡水资源被污染成为人们面临的一个很严重的环境问题。在众多的污染物中，重金属离子即使在很低的浓度也是对人体有毒害作用的；不少有机污染物是致畸、致突变、致癌物质，有些在环境中发生化学反应转化为危害更大、毒性更强的二次污染物。多孔材料是当前材料科学中发展较为迅速的一种材料，具有许多独特的性质和较强的应用性，引起了欧美科学界以及工商界的重视。多孔材料在能源、环保、化学工业方面的应用已经崭露锋芒，进一步的开发、应用和推广将带来无穷的经济效益与社会效益。在解决水污染问题中，多孔材料由于其较大的比表面积在处理废水中也得到广泛重视及应用。例如多孔的羟基磷灰石，其它磷酸盐材料、硅酸盐材料，多孔半导体材料及多孔金属材料等等。而这些材料存在着要么制备工艺上条件苛刻，要么由于其自身性质在水处理中效果不佳的等问题，一定程度上限制了这些材料的商业应用。以真菌多糖为基质制备出的具有多孔结构的碳酸钙/真菌多糖复合材料的制备方法绿色温和，密度小，孔洞率高，比表面积大在水净化方面有着潜在的广阔前景，对水净化处理有重要的指导性意义。至今未见关于这种材料用于吸附重金属离子和有机污染物的吸附剂的报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种污水净化效果好的污水净化剂。本发明的技术解决方案是，一种污水净化剂，其特征在于：所述污水净化剂是以真菌多糖为基质和Ca²⁺溶液进行螯合反应后与Na₂CO₃溶液搅拌反应得到多孔球状的碳酸钙/真菌多糖复合物。所述真菌多糖为香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、虫草多糖、猴头多糖、灰树花多糖、茯苓多糖、麦芽糖和银耳多糖中的一种或二种以上的混合物。螯合反应的温度为10-70℃。本发明与现有技术比较具有水净化效果好的显著优点。

附图说明：

图1是本发明实施例1污水净化剂的TEM扫描电镜图，图2是本发明实施例1污水净化剂的XRD衍射图。

具体实施方式：

结合下述实施例对本发明作详细说明。

实施例子1：

取CaCl₂(0.05M，10mL)和质量百分比浓度为0.25％香菇多糖10mL混合均匀，制得混合溶液，充分螯合；反应温度25±1℃下，向混合溶液加入Na₂CO₃(0.05M，10mL)，快速搅拌3min，收集烧杯液体底部松散沉淀，洗涤、干燥，得到目标产品多孔球状碳酸钙/香菇多糖复合物。样品的SEM结果如图1，XRD测试结果如图2。

将本实施例中制备得到的多孔碳酸钙进行吸附重金属离子实验，实验过程如下：称取4mg的样品，加入1000mg/LPb(NO₃)₂溶液4mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用原子吸收测定残余液中铅离子的浓度。采用同样的实验步骤，分别称取4mg的样品，分别加入到1000mg/LNi(NO₃)₂，MnCl₂，CuSO₄，CoCl₂和CdCl₂溶液4mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用原子吸收测定残余液中各重金属离子的浓度。实验结果表明：在室温条件下，此多孔碳酸钙对Pb²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Cu²⁺，Co²⁺，Cd²⁺的吸附量分别为：398.2-3311.1，50.2-175.2，102.9-586.3，89.3-630.5，78.1-371.3，68.9-630.8mg·g^-1。可见本实例中制备得到的具有多孔结构的碳酸钙能够快速有效的吸附水溶液中的重金属离子。并且由于该材料对Pb²⁺吸附较为明显，所以它可以选择性地吸附废水中的重金属Pb²⁺离子。

同时，对本实施例中的产品做了有机物吸附实验。以刚果红为例，实验过程如下：称取4mg的样品，加入25mg/L刚果红溶液10mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用紫外可见分光光度计测定残余液中刚果红含量。实验结果表明：在室温条件下，样品对该浓度刚果红吸附率达到约93％。第一次吸附后，对样品做300℃煅烧处理4个小时，以使已吸附的刚果红脱附。称取脱附后的样品4mg，加入25mg/L刚果红溶液10mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用紫外可见分光光度计测定残余液中刚果红含量。类似重复吸附达到5次以上，实验结果表明：室温下，有机物脱附后的样品重新吸附率为93％，说明其重复利用率高，节约资源，更为绿色。

实施例子2：

取Ca(NO₃)₂(0.1M，10mL)和质量百分比浓度0.50％云芝多糖10mL混合均匀，制得混合溶液，充分螯合；反应温度35±1℃下，向混合溶液加入Na₂CO₃(0.1M，10mL)，快速搅拌30min，收集烧杯液体底部松散沉淀，洗涤、干燥，得到目标产品多孔球状碳酸钙/云芝多糖复合物。

将本实施例中制备得到的多孔碳酸钙进行吸附重金属离子实验，实验过程如下：称取4mg的样品，加入1000mg/LPb(NO₃)₂溶液4mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用原子吸收测定残余液中铅离子的浓度。采用同样的实验步骤，分别称取4mg的样品，分别加入到1000mg/LNi(NO₃)₂，MnCl₂，CuSO₄，CoCl₂和CdCl₂溶液4mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用原子吸收测定残余液中各重金属离子的浓度。实验结果表明：在室温条件下，此多孔碳酸钙对Pb²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Cu²⁺，Co²⁺，Cd²⁺的吸附量分别为：500.9-2986.1，100.3-325.7，52.3-365.1，109.1-789.5，56.7-211.5，35.8-498.7mg·g^-1。可见本实例中制备得到的具有多孔结构的碳酸钙能够快速有效的吸附水溶液中的重金属离子。并且由于该材料对Pb²⁺吸附较为明显，所以它可以选择性地吸附废水中的重金属Pb²⁺离子。

同时，对本实施例中的产品做了有机物吸附实验。以罗丹名B为例，实验过程如下：称取4mg的样品，加入25mg/L罗丹名B溶液10mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用紫外可见分光光度计测定残余液中罗丹名B含量。实验结果表明：在室温条件下，样品对该浓度罗丹名B吸附率达到约91％。第一次吸附后，对样品做300℃煅烧处理4个小时，以使已吸附的罗丹名B脱附。称取脱附后的样品4mg，加入25mg/L罗丹名B溶液10mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用紫外可见分光光度计测定残余液中罗丹名B含量。类似重复吸附达到5次以上，实验结果表明：室温下，有机物脱附后的样品重新吸附率为91％，说明其重复利用率高，节约资源，更为绿色。

实施例子3：

取Ca(HCO₃)₂(0.2M，10mL)和质量百分比浓度0.80％银耳多糖10mL混合均匀，制得混合溶液，充分螯合；反应温度50±1℃下，向混合溶液加入Na₂CO₃(0.2M，10mL)，快速搅拌50min，收集烧杯液体底部松散沉淀，洗涤、干燥，得到目标产品多孔球状碳酸钙/银耳多糖复合物。

上述实施例中的三种真菌多糖外，还可以是虫草多糖、猴头多糖、灰树花多糖、茯苓多糖、麦芽糖和银耳多糖中的一种或二种以上的混合物。

将本实施例中制备得到的多孔碳酸钙进行吸附重金属离子实验，实验过程如下：称取4mg的样品，加入1000mg/LPb(NO₃)₂溶液4mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用原子吸收测定残余液中铅离子的浓度。采用同样的实验步骤，分别称取4mg的样品，分别加入到1000mg/LNi(NO₃)₂，MnCl₂，CuSO₄，CoCl₂和CdCl₂溶液4mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用原子吸收测定残余液中各重金属离子的浓度。实验结果表明：在室温条件下，此多孔碳酸钙对Pb²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Cu²⁺，Co²⁺，Cd²⁺的吸附量分别为：100.1-1911.7，33.3-115.9，63.1-400.8，89.5-593.6，60.2-308.9，50.9-398.6mg·g^-1。可见本实例中制备得到的具有多孔结构的碳酸钙能够快速有效的吸附水溶液中的重金属离子。并且由于该材料对Pb²⁺吸附较为明显，所以它可以选择性地吸附废水中的重金属Pb²⁺离子。

同时，对本实施例中的产品做了有机物吸附实验。以Orange II为例，实验过程如下：称取4mg的样品，加入25mg/L Orange II溶液10mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用紫外可见分光光度计测定残余液中Orange II含量。实验结果表明：在室温条件下，样品对该浓度Orange II吸附率达到约95％。第一次吸附后，对样品做300℃煅烧处理4个小时，以使已吸附的Orange II脱附。称取脱附后的样品4mg，加入25mg/LOrange II溶液10mL，在室温下吸附2小时，然后离心，留上层清液，用紫外可见分光光度计测定残余液中Orange II含量。类似重复吸附达到5次以上，实验结果表明：室温下，有机物脱附后的样品重新吸附率为94％，说明其重复利用率高，节约资源，更为绿色。

综上所述：本发明制备得到了一种具有多孔结构的碳酸钙/真菌多糖的复合材料，是一种可用于除去水中重金属离子和有机污染物的吸附剂。由于在制备过程中使用了便宜且无毒的真菌多糖为基质，得到了无毒害的碳酸钙，符合降低成本，清洁生产，绿色环保的要求。

Claims

1.一种污水净化剂，其特征在于：所述污水净化剂是以真菌多糖为基质和Ca²⁺溶液进行螯合反应后与Na₂CO₃溶液搅拌反应得到多孔球状的碳酸钙/真菌多糖复合物。

2.根据权利要求1所述的一种污水净化剂，其特征在于：所述真菌多糖为香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、虫草多糖、猴头多糖、灰树花多糖、茯苓多糖、麦芽糖和银耳多糖中的一种或二种以上的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的一种污水净化剂，其特征在于：螯合反应的温度为10-70℃。