CN105056898A - 改性稻草秸秆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性稻草秸秆及其制备方法和应用，改性稻草秸秆由稻草秸秆、白腐菌孢子悬浮液、微量元素液经固态发酵后，与草酸混合进行超声处理、加热反应制备得到。制备方法包括固态发酵和化学处理步骤。本发明的改性稻草比表面积和比孔面积高、含有较多的–COO^-基团，可应用于含镉废水的处理，其应用方法包括以下步骤：将改性稻草秸秆与含镉废水混合进行振荡吸附；改性稻草秸秆与含镉废水的质量体积比5g～6g∶1L，具有处理效率高、处理效果好、环保无二次污染。

Description

改性稻草秸秆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及环境领域，具体涉及一种重金属废水的生物处理方法，尤其涉及一种改性稻草秸秆及其制备方法及该改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用。

背景技术

重金属污染已成为水环境面临的重要污染问题之一，目前，我国绝大多数城市都不同程度存在较突出的水质问题，大量未经处理的城市垃圾、工业废水及生活污水排入水体，使水体中的重金属含量急剧升高。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。以重金属镉为例，镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好而且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90％的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业，含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、油漆、合金、陶瓷与无机颜料制造、电镀、纺织印染等工业的生产过程中。镉会在人体的肾脏和骨骼内蓄积，引起肾功能衰竭、骨质软化等各种疾病。发生在日本富山的“骨痛病”事件就是当地铝厂将含镉废水排入水体，居民长期食用含镉大米、饮用含镉水，体内镉积累过多，引起肾功能失调、骨质中的钙被镉取代，使骨骼软化、骨折而造成的。镉还有致癌、致畸形、致突变的毒害作用。

目前对重金属废水处理方法主要有氢氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧化体法、膜分离法和生化法等，但这些处理方法均存在成本过高的问题。因此利用包括农业废弃物在内的生物材料作为重金属离子的吸附材料成为近些年的研究热点，这种吸附材料不仅效果显著而且经济实惠。近年来，国内外很多科研工作者对农业废弃物进行了一些化学或物理的改性，研究出很多不同的吸附剂。比如谷壳、咖啡渣、稻草秸秆、酒糟等改性后都表现出较好的重金属离子吸附能力。所有的这些材料中都包含了一些特殊的官能团，这些官能团主要包括–COO–和–OH，这些官能团的存在可以强化上述材料对重金属离子吸附的能力。

在我国，农作物秸秆原料非常丰富，每年可达10亿吨，其中稻草秸秆占20％左右。但是大部分稻草秸秆被用作燃料或者在田间被直接烧掉，不但使土壤肥力衰减，破坏了生态平衡，而且也造成了大气污染。同时用稻草秸秆作为燃料由于其热能利用率较低，对资源也是极大的浪费。利用稻草秸秆吸附重金属离子，不仅是综合利用秸秆资源的一种有效途径，提高了秸秆的利用价值，也有效从源头上减少了环境污染。

农业废弃物通常由纤维素、半纤维素和木质素3种化学成分组成，同时含有少量的其他有机物和灰分。其中木质素紧紧地包裹着纤维素，成为一道天然的物理屏障，保护着纤维素免受微生物降解，但是，这也成为纤维素利用过程中的一个障碍。因此，如何充分利用稻草秸秆去除废水中的重金属镉，成了本领域的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种吸附效率高、处理工艺简单、成本低、并能有效去除废水中重金属离子的改性稻草秸秆的制备方法，实现了秸秆的资源化利用；还提供了一种改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，将改性稻草秸秆用于处理含镉废水，具有处理效率高、处理效果好、环保无二次污染、处理工艺简单、操作方便、投资费用和运行费用低等优点。

为解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种改性稻草秸秆，所述改性稻草秸秆由稻草秸秆、白腐菌孢子悬浮液、微量元素液经固态发酵后，与草酸混合进行超声处理、加热反应制备得到。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述改性稻草秸秆的制备方法，包括以下步骤：

S1、将稻草秸秆、白腐菌孢子悬浮液、微量元素液混合后进行固态发酵；

S2、将固态发酵后的稻草秸秆与草酸溶液混合，进行超声处理；加热反应，然后用NaHCO₃清洗得到改性稻草秸秆。

上述的制备方法，优选的，所述稻草秸秆与微量元素液的质量体积比为400g～500g∶1L。

上述的制备方法，优选的，所述白腐菌孢子悬浮液与微量元素液的体积比0.01～0.015∶1。

上述的制备方法，优选的，所述白腐菌孢子悬浮液为黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液。优选的，每mL黄孢原毛平革菌孢子悬浮液含孢子2.0×10⁶个。

上述的制备方法，优选的，所述微量元素液包括0.018g/L的CoCl₂·6H₂O、0.01g/L的CuSO₄·5H₂O、0.01g/L的ZnSO₄·7H₂O、0.01g/L的AlK(SO₄)₂·12H₂O、0.01g/L的Na₂MoO₄·2H₂O、0.1g/L的MnSO₄·H₂O、0.3g/L的MgSO₄·7H₂O、0.1g/L的NaCl、0.1g/L的FeSO₄·7H₂O、0.01g/L的HBO₃和0.01g/L的CaCl₂。

上述的制备方法，优选的，所述步骤S1中所述固态发酵的温度为30℃～40℃，时间为30天～40天。

上述的制备方法，优选的，所述步骤S2中所述固态发酵后的稻草秸秆与草酸溶液的质量体积比100g～120g∶1L。

上述的制备方法，优选的，所述超声处理的温度为60℃～80℃下，超声处理的时间为2h～3h。

上述的制备方法，优选的，所述加热反应的温度为120℃～130℃，加热反应的时间为2h～3h。

上述的制备方法，优选的，所述草酸溶液的浓度为0.5mol/L～1mol/L。

上述的制备方法，优选的，所述NaHCO₃的浓度为0.1mol/L～0.15mol/L。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的改性稻草秸秆或上述的制备方法制得的改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，其应用方法包括以下步骤：将改性稻草秸秆与含镉废水混合进行振荡吸附，完成对含镉废水的处理；所述改性稻草秸秆与含镉废水的质量体积比5g～6g∶1L。

上述的应用，优选的，所述含镉废水中Cd²⁺的浓度不高于250mg/L。进一步优选的，含镉废水中Cd²⁺的浓度为50～250mg/L。

上述的应用，优选的，所述含镉废水的pH值为4～6。进一步优选的pH值为6。

上述的应用，优选的，所述振荡吸附的转速为100rpm～140rpm。

上述的应用，优选的，所述振荡吸附的温度为20℃～40℃。进一步的优选的温度为25℃。

上述的应用，优选的，所述振荡吸附的时间为2h～10h。进一步优选的时间为3h。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明提供了一种改性稻草秸秆，利用白腐菌对稻草秸秆进行发酵降解，白腐菌在稻草秸秆以及微量元素的存在下能够产生木质素酶系对稻草秸秆中的木质纤维素进行降解，使纤维素裸露出来，不但可以破坏木质素和氢键的束缚作用，还能使更有效的功能基团取代纤维素的羟基，增加了稻草秸秆的比表面积和其表面具有吸附作用的官能团(–COO^-基团)，增强了其对重金属离子的吸附能力，增强纤维素的吸附功能和提高其吸附容量，该过程环境友好且低能耗。

2、本发明提供了一种改性稻草秸秆，将稻草秸秆经过白腐真菌发酵处理后，继续进行化学处理，其中草酸(COOHCOOH)能够和稻草中的-OH基团发生酯化反应将COOH引入稻草表面，在120℃～130℃烘箱中继续反应2～3小时，NaHCO₃可以将COOH变成有利于吸附重金属离子的–COO^-基团。具体反应如下：

因此，在草酸的作用下，经发酵处理后的稻草秸秆比表面积和比孔面积均有所增加，同时稻草秸秆的–COO^-基团也增加了，进一步提高了改性稻草秸秆对重金属离子的吸附能力。同时，草酸、NaHCO₃价格廉价且对环境危害较小，降低了改性成本。

3、本发明提供了一种改性稻草秸秆，以农作物稻草秸秆为原料制备重金属离子吸附材料，充分利用了这一取之不尽的可再生资源，实现了农作物的综合利用，同时也减少了稻草焚烧产生的环境污染，具有巨大的社会、环境以及经济效益。

4、本发明将改性稻草秸秆用于处理含镉废水，具有处理效率高、处理效果好、环保无二次污染、处理工艺简单、操作方便、投资费用和运行费用低等优点，不会引起水体COD和BOD的增加，具有很高的实际应用价值。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1为本发明实施例1中稻草秸秆(a)、经过发酵处理的稻草秸秆(b)和经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)的扫描电镜图。

图2为本发明实施例1中稻草秸秆(a)、经过发酵处理的稻草秸秆(b)和经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)的红外光谱图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中，白腐菌孢子悬浮液是指黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium，CCTCCAF96007)的孢子悬浮液，其余材料和仪器均为市售。

其中黄孢原毛平革菌孢子悬浮液按照以下制备方法制备：

将购得的黄孢原毛平革菌(CCTCC，AF96007)从保藏的斜面培养基上刮取，并接种至土豆葡萄糖培养基，置于37℃的生化培养箱中进行培养，6天后选择生长情况较好的菌种放置在4℃的冰箱内进行保藏；在灭菌台里，用无菌棉签从培养基上粘取目标菌的孢子溶入无菌水中，通过搅拌和震动使孢子均匀分散，形成孢子悬浮液。测定溶液的浊度，当浊度为60％左右时，为本实施例所用的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，每毫升孢子悬浮液中有数量级为2×10⁶个的孢子。土豆葡萄糖培养基组成为：土豆40g，葡萄糖4g，水200mL。

微量元素液的制备方法为：

称取0.018g的CoCl₂·6H₂O、0.01g的CuSO₄·5H₂O、0.01g的ZnSO₄·7H₂O、0.01g的AlK(SO₄)₂·12H₂O、0.01g的Na₂MoO₄·2H₂O、0.1g的MnSO₄·H₂O、0.3g的MgSO₄·7H₂O、0.1g的NaCl、0.1g的FeSO₄·7H₂O、0.01g的HBO₃和0.01g的CaCl₂，溶于1L的去离子水中，pH调节为4.5。

实施例1

一种本发明的改性稻草秸秆，采用以下制备方法制备得到：

(1)将稻草秸秆破碎后过2mm孔径的筛子，用去离子水洗净，放入烘箱中在70℃下烘干；取400g烘干后的稻草秸秆与1L微量元素液、10mL黄孢原毛平革菌孢子悬浮液混合后进行固态发酵，固态发酵的过程中保持温度为35℃和含水率为70％。固态发酵30天后，取出发酵后的稻草秸秆，用去离子水洗净，放入烘箱中在70℃下烘干，得到经过发酵处理的稻草秸秆。

上述步骤(1)中，烘干后的稻草秸秆与微量元素液的质量体积比为400g～500g∶1L，黄孢原毛平革菌孢子悬浮液与微量元素液的体积比0.01～0.015∶1，均能达到相同或相似的技术效果。固态发酵的温度为30℃～40℃，时间为30天～40天，均能达到相同或相似的技术效果。

(2)取200g经过步骤(1)的发酵处理的稻草秸秆与2L的0.5mol/L的草酸溶液置于超声波清洗槽中，在70℃下超声处理2小时；取出超声处理后的稻草秸秆，在120℃烘箱中继续反应2小时，取出稻草秸秆，用0.1mol/L的NaHCO₃清洗，随后用去离子水洗净，放入烘箱在70℃下烘干，得到经过发酵和化学处理的稻草秸秆，即为本发明的改性稻草秸秆。

上述步骤(2)中，经过发酵处理的稻草秸秆与草酸溶液的质量体积比100g～120g∶1L，均能达到相同或相似的技术效果。超声处理的温度为60℃～80℃，时间为2h～3h，经超声处理后的稻草秸秆在120℃～130℃温度下继续反应2h～3h，均能达到相同或相似的技术效果。

将稻草秸秆、经过发酵处理的稻草秸秆、经过发酵和化学处理的稻草秸秆进行表面特性测量：

表1为稻草秸秆(a)、经过发酵处理的稻草秸秆(b)以及经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)的表面特性的测量值。

表1：三种稻草秸秆的表面性质

a

b

c

比表面积(m2/g)	1.73	4.15	4.42
				比孔体积(cm3/g)	0.0032	0.0147	0.0186

从表1中可知：由于黄孢原毛平革菌对稻草中的木质纤维素进行了特异性的降解，发酵后的稻草秸秆的比表面积和比孔体积都有很大的增加，可以推断稻草秸秆的表面变得更加不平整，因此提供了更多的重金属离子吸附位点。同时发现化学处理前后稻草秸秆的比表面积和比孔体积都有所增加，可以推断化学处理对稻草秸秆的表面有一定的改变。

将稻草秸秆、经过发酵处理的稻草秸秆、经过发酵和化学处理的稻草秸秆进行电镜扫描：

图1为稻草秸秆(a)、经过发酵处理的稻草秸秆(b)、经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)的扫描电镜图。从图1中可知：未经处理的稻草的表面相对平坦，坑洼较小；经过黄孢原毛平革菌30天的降解之后稻草的表面形态发生了较大的改变，稻草表面变得坑洼不平，形成了很多的凹槽。这些变化增加了稻草秸秆和重金属离子的接触面积，可能有利于吸附作用。经过草酸和NaHCO₃处理之后稻草秸秆表面进一步发生变化，甚至出现了一些裂缝。

将稻草秸秆、经过发酵处理的稻草秸秆、经过发酵和化学处理的稻草秸秆进行红外光谱扫描：

图2为稻草秸秆(a)、经过发酵的稻草秸秆(b)、经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)的红外光谱图。

从图2中可知：发酵后的稻草秸秆在-OH中氢键伸缩振动峰(3453cm^-1)的吸收值变化不大，但是C＝O共轭羰基伸缩振动特征峰(1648cm^-1)有一定的增强。在经过化学处理之后，稻草秸秆在C＝O共轭羰基伸缩振动特征峰(1648cm^-1)有明显的增强，说明草酸有效的增加了稻草秸秆的–COO^-基团，稻草秸秆对重金属离子吸附的能力进一步提升。

将稻草秸秆、经过发酵处理的稻草秸秆、经过发酵和化学处理的稻草秸秆用于处理含镉废水：

取上述稻草秸秆(a)、经过发酵处理的稻草秸秆(b)、经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)各5g，与1LCd²⁺浓度为300mg/L的工业废水混合得到混合溶液。用NaOH溶液或HCl溶液调节前述混合溶液的pH值为4，然后在温度为20℃，转速为120rpm条件下进行振荡吸附10小时，静置，稻草秸秆沉淀，测量上清液中Cd²⁺浓度。

结果显示，稻草秸秆(a)、经过发酵处理的稻草秸秆(b)、经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)对Cd²⁺的去除率分别为12.37％(a)，31.58％(b)，85.02％(c)。经过发酵处理的稻草秸秆(b)和经过发酵和化学处理的稻草秸秆(c)对该工业废水中Cd²⁺的去除率分别是稻草秸秆(a)的255.3％和687.3％。由此可见本发明方法能够显著提高稻草秸秆对Cd²⁺的吸附能力。

实施例2

一种本发明的改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，包括以下步骤：

(1)取5份Cd²⁺浓度为300mg/L的工业废水各1L，用NaOH溶液或HCl溶液调节pH值为2、3、4、5、6。

(2)在上述5份工业废水中各加入5g实施例1中制得的改性稻草秸秆，在温度为20℃，转速为120rpm条件下进行振荡吸附，待反应10小时后，静置，稻草秸秆沉淀，排出上清液，完成对工业废水中Cd²⁺的吸附处理。

取上清液测定吸附后废水中的Cd²⁺的含量，测定结果见表2。

表2：不同pH值下废水中Cd²⁺的去除效率

pH值	2	3	4	5	6
						去除率(％)	26.04	62.59	84.13	86.21	86.73

由表2可见，在pH值从2上升到4时，改性稻草秸秆对的Cd²⁺吸附效率有明显的上升；pH高于4之后上升的幅度较小。所以本发明中适宜的pH范围为：4～6，最佳吸附pH值为6。

实施例2说明体系的pH值对改性稻草秸秆的吸附量具有很大的影响。较低的pH条件下，稻草表面的吸附功能基团(如–COO^–)会被质子化，不利于对Cd²⁺的吸附。而且体系中存在较高浓度的的H⁺的情况下，这些H⁺会与Cd²⁺竞争改性稻草秸秆表面的吸附位点。当体系的pH升高后，体系中的H⁺浓度降低，有利于改性稻草秸秆对Cd²⁺的吸附。而且吸附材料表面负电荷也会随着pH升高而增加，使得吸附剂表面与Cd²⁺的静电斥力减弱，因此去除率增高。当溶液pH接近中性或者更高时，金属离子与OH^-发生反应，生成沉淀，不利于吸附机理的研究，因此改性小麦秸秆吸附剂的最佳吸附pH为6。

实施例3

一种本发明的改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，包括以下步骤：

(1)取5份Cd²⁺浓度为300mg/L的工业废水各1L，分别用NaOH溶液或HCl溶液调节pH值为6。

(2)在上述5份工业废水中各加入5g实施例1中制得的改性稻草秸秆，分别在温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，转速为120rpm条件下进行振荡吸附，待反应10小时后，静置，稻草秸秆沉淀，排出上清液，完成对工业废水中Cd²⁺的吸附处理。

取上清液测定吸附后废水中的Cd²⁺的含量，测定结果见表3。

表3：不同处理温度下废水中Cd²⁺的去除效率

温度(℃)	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0
						去除率(％)	87.34	87.57	86.42	85.61	84.55

由表3可知，温度对改性稻草秸秆的吸附能力的影响较小，在20～40℃的温度范围内，吸附材料的Cd²⁺吸附量的变化范围在5％以内。因此，改性稻草秸秆适宜温度为20℃～40℃，最佳吸附温度为25℃。

实施例4

一种本发明的改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，包括以下步骤：

(1)取10份Cd²⁺浓度为300mg/L的工业废水各1L，分别用NaOH溶液或HCl溶液调节pH值为6。

(2)在上述10份工业废水中各加入5g实施例1中制得的改性稻草秸秆，在温度为25℃，转速为120rpm条件下，振荡吸附，分别反应1、2、3、4、5、6、7、8、9、10小时之后，静置，取上清液测定吸附后废水中的Cd²⁺的含量，测定结果见表4。

表4：不同处理时间下废水中Cd²⁺的去除效率

由表4可知，3小时之后，改性稻草秸秆的Cd²⁺吸附量增加不大，所以从节省时间方面考虑，该吸附材料的处理含Cd²⁺废水的最佳吸附时间为3小时。

实施例5

一种本发明的改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，包括以下步骤：

(1)取Cd²⁺浓度为50、100、150、200、300mg/L的工业废水各1L，分别用NaOH溶液或HCl溶液调节pH值为6。

(2)在上述5份工业废水中各加入5g实施例1中制得的改性稻草秸秆，在温度为30℃，转速为120rpm条件下，振荡吸附，待反应4h之后，静置，取上清液测定吸附后废水中的Cd²⁺的含量，测定结果见表5。

表5：不同初始Cd²⁺浓度下废水中Cd²⁺的去除效率

Cd2+浓度(mg/L)	50	100	150	200	250	300
							去除率(％)	99.23	99.35	98.68	98.65	98.43	87.14

由表5可知，随着废水中Cd²⁺浓度的增大，废水中Cd²⁺的去除效率整体上呈下降趋势，但是改性稻草秸秆的Cd²⁺吸附容量相应增大。当废水中Cd²⁺浓度为300mg/L时，该吸附材料的吸附容量达到52.31mg/g。从废水中Cd²⁺去除率方面考虑，该吸附材料(5g/L的投加量)处理含250mg/LCd²⁺以下的废水时，可以取得98％以上的去除率。

由上可见，利用本发明的方法处理含Cd²⁺废水的处理效率高，在pH值为6、温度为25℃、振荡吸附时间为3h的最佳条件下，本发明方法的去除率可达到98.40％。

实施例2至5中，改性稻草秸秆的添加量为5g/L～6g/L，均能达到相同或相似的技术效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种改性稻草秸秆，其特征在于，所述改性稻草秸秆由稻草秸秆、白腐菌孢子悬浮液、微量元素液经固态发酵后，与草酸混合进行超声处理、加热反应制备得到。

2.一种改性稻草秸秆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将稻草秸秆、白腐菌孢子悬浮液、微量元素液混合后进行固态发酵；

S2、将固态发酵后的稻草秸秆与草酸溶液混合，进行超声处理、加热反应，然后用NaHCO₃清洗得到改性稻草秸秆。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述稻草秸秆与微量元素液的质量体积比为400g～500g∶1L；所述白腐菌孢子悬浮液与微量元素液的体积比0.01～0.015∶1。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述白腐菌孢子悬浮液为黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，每mL黄孢原毛平革菌孢子悬浮液含孢子2.0×10⁶个；所述微量元素液包括0.018g/L的CoCl₂·6H₂O、0.01g/L的CuSO₄·5H₂O、0.01g/L的ZnSO₄·7H₂O、0.01g/L的AlK(SO₄)₂·12H₂O、0.01g/L的Na₂MoO₄·2H₂O、0.1g/L的MnSO₄·H₂O、0.3g/L的MgSO₄·7H₂O、0.1g/L的NaCl、0.1g/L的FeSO₄·7H₂O、0.01g/L的HBO₃和0.01g/L的CaCl₂。

5.根据权利要求2至4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述固态发酵的温度为30℃～40℃，时间为30天～40天。

6.根据权利要求2至4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中所述固态发酵后的稻草秸秆与草酸溶液的质量体积比100g～120g∶1L。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述超声处理的温度为60℃～80℃下，超声处理的时间为2h～3h；所述加热反应的温度为120℃～130℃，加热反应的时间为2h～3h；所述草酸溶液的浓度为0.5mol/L～1mol/L；所述NaHCO₃的浓度为0.1mol/L～0.15mol/L。

8.一种权利要求1所述的改性稻草秸秆或权利要求2～7中任一项所述的制备方法制得的改性稻草秸秆在处理含镉废水中的应用，其特征在于，所述应用方法包括以下步骤：将改性稻草秸秆与含镉废水混合进行振荡吸附，完成对含镉废水的处理；所述改性稻草秸秆与含镉废水的质量体积比5g～6g∶1L。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述含镉废水中Cd²⁺的浓度不高于250mg/L；所述含镉废水的pH值为4～6。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述振荡吸附的转速为100rpm～140rpm，温度为20℃～40℃，时间为2h～10h。