CN104307485A - 一种废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂的制备及应用 - Google Patents

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刘红玉
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Abstract

本发明涉及废水净化技术领域，特别涉及一种废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂，为生物滴滤器去除挥发性有机物后填料上剩余的生物膜。废水中Pb(Ⅱ)离子的吸附应用，将吸附剂放入含有Pb(Ⅱ)离子的废水中，在一定pH、一定温度下吸附一定时间，吸附完成后过滤，滤液调至中性，排放。本发明的废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂吸附容量高，吸附过程完成后，直接过滤除去，成本低廉，工艺简单，使用完毕后可直接从水中过滤分离，焚烧或者进一步处理，对于解决环境污染、促进废物再利用具有重要意义。

Description

一种废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂的制备及应用
技术领域
本发明涉及废水净化技术领域，尤其涉及一种废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂的制备方法及应用。
背景技术
铅具有熔点低、密度高、抗腐蚀、易于机械加工等特点而被广泛应用于国民经济各个领域，如橡胶生产、蓄电池生产、电缆等。这些铅以各种形式排放到环境中造成污染，工业废水、废渣、废气的排放已成为水体、土壤和大气中铅的主要污染源。在地下水中铅一般在1～60μg/L，地表水中天然铅大约在0.5μg/L。当水体中的铅浓度达到0.1mg/L以上时，会影响水体本身的自净作用，水体中的铅不断富集，致使浓度不断升高。水体中的铅一部分由于水体本身的自净作用，絮凝沉淀于水体底层，另一部分被水生生物富集于体内。环境中的铅通过食品、吸烟、饮水、呼吸等途径进入人体，蓄积在肝、肾、脾、大脑、骨髓等处，然后随血液扩散全身，引起慢性中毒。铅还可导致人类死胎和流产、致癌、致突变等。
近年来，生物吸附法因具有原材料来源丰富、处理成本低、无毒、二次污染小、易被生物降解等优点而备受关注。生物吸附法是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性，吸附溶于水中的化学污染物，通过固液两相分离来去除水溶液中污染物的方法。生物吸附法作为一种新兴的重金属污水处理技术，主要是以废弃生物体作为吸附材料。生物反应器去除挥发性有机物中填料上过度蓄积的生物膜中含有多种细菌、真菌、放线菌以及后生动物，直接排放到环境中，易对生态及人体健康产生严重的危害，而这类生物膜用作吸附剂，成本低廉，来源广泛，实用性强，而且还能吸附重金属，达到以废治废的目的。目前为止该类生物膜用作吸附剂处理含铅废水的报道还未发现。因此，该类生物膜在用于治理含铅废水的同时，也为生物反应器处理挥发性有机物所产生的废气的生物膜资源化再利用提供了另外一条新出路，具有相当的经济、社会和环境的效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种工艺简单、成本低廉、效果良好的Pb(Ⅱ)离子吸附剂制备及应用。
本发明提供的一种废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂的制备方法：取生物滴滤器器去除挥发性有机物后填料上剩余的生物膜，将废弃的生物膜于60-80℃下烘干至恒重，粉碎后过250μm筛，筛下物为吸附剂。
上本发明所述的吸附剂在含Pb(Ⅱ)离子废水中的应用：将上述所制备的吸附剂放入含有Pb(Ⅱ)离子的废水中，在最优pH为5、温度为24-40℃下吸附3-4hr，吸附平衡后过滤，将滤液调至中性，排放。
废水中Pb(Ⅱ)离子与吸附剂的重量比不大于1:4。
本发明的优点在于：本发明的废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂吸附容量高，吸附过程完成后，直接过滤除去，成本低廉，工艺简单，使用完毕后可直接从水中过滤分离，焚烧或者进一步处理，对于解决环境污染、促进废物再利用具有重要意义。
附图说明：
图1吸附剂在不同pH下对含Pb(Ⅱ)离子废水的吸附效果。
图2不同浓度的吸附剂对Pb(Ⅱ)离子废水吸附效果的影响。
图3吸附剂在不同时间对含Pb(Ⅱ)离子废水的吸附效果。
具体实施方式：以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：将生物反应器中填料上清洗下来的过量的生物膜过滤后，于80℃下烘干至恒重，磨碎后过60目筛，得到粒径为250μm的生物质吸附剂，然后装袋备用。
用实施例1制备得到的生物质吸附剂进行以下实施例2-4中的去除Pb(Ⅱ)离子的吸附实验。
实施例2：称取0.05g实施例1制备的生物质吸附剂分别置于已调好pH为2.0、3.0、4.0和5.0的100mL浓度为50mg/L含Pb(Ⅱ)离子溶液中(0.1mol/L HNO3或NaOH调节pH)，在25℃下，在转速为150rpm的摇床上吸附3.5h后，用0.45μm的滤膜过滤，取5mL滤液，稀释10倍，用火焰原子吸收分光光度计测定Pb2+的浓度。结果如图1所示。
实施例3：分别取水样100mL，浓度为50mg/L的含Pb(Ⅱ)离子溶液置于5个250mL锥形瓶中，用0.1mol/L HNO3或NaOH调节pH为5.0，向这5个锥形瓶中分别加入0.01g、0.025g、0.05g、0.1g、0.15g实施例1制备的生物质吸附剂，在25℃下，在转速为150rpm的摇床上吸附3.5h后，用0.45μm的滤膜过滤，取5mL滤液，稀释10倍，用火焰原子吸收分光光度计测定Pb(Ⅱ)离子的浓度。结果如图2所示。
实施例4：取水样100mL，浓度为50mg/L的含Pb(Ⅱ)离子溶液分别置于10个250mL锥形瓶中，用0.1mol/L HNO3或NaOH调节pH均为为5.0，向这10个锥形瓶中分别加入0.05g实施例1制备的生物质吸附剂，在25℃下，在转速为150rpm的摇床上吸附反应，每隔10min、20min、40min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min取样，用0.45μm的滤膜过滤，取5mL滤液，稀释10倍，用火焰原子吸收分光光度计测定Pb(Ⅱ)离子的浓度。结果如图3所示。

Claims (3)

1.一种废水中Pb(Ⅱ)离子吸附剂的制备，其特征在于：取生物滴虑器去除挥发性有机物后填料上剩余的生物膜，将废弃的生物膜于60-80℃下烘干至恒重，粉粹后过250μm筛，筛下物为吸附剂。
2.权利要求1所述吸附材料在含Pb(Ⅱ)离子废水中应用，其特征在于：将权利要求1所述的吸附剂放入含有Pb(Ⅱ)离子的废水中，在最优pH为5、温度为24-40℃下吸附3-4hr，吸附平衡后过滤，将滤液调至中性，排放。
3.根据权利要求2所述的吸附应用，其特征在于废水中Pb(Ⅱ)离子与吸附剂的重量比不大于1:4。
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