CN106040200A - 一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂及其制备方法，所述城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的组分为：改性树脂30‑40份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜10‑15份、聚磷氯化铁5‑8份、三聚磷酸钠5‑8份、偏铝酸钠2‑6份、十二烷基硫酸钠0.4‑0.8份。本发明能够使得城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的理化指标达到GB18918‑2002标准，且有效降低了COD、BOD、SS和铜离子含量；处理工艺简单，用药量少，处理效果良好，性能稳定，出水水质好，可有效地降低了水处理的成本，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。

Description

一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理剂技术领域，具体是一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂及其制备方法。
背景技术
城市污水中重金属含量常常超标。目前，处理城市污水中铜污染的方法有物理、化学、生物等，但是物理方法多存在处理效果不佳，处理率不稳定问题；生物方法处理成本过高，不适宜推广使用；更多采用化学方法来处理污水，但是现有的污水处理剂，其试剂成分存在二次污染问题，对环境也会有一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂30-40份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜10-15份、聚磷氯化铁5-8份、三聚磷酸钠5-8份、偏铝酸钠2-6份、十二烷基硫酸钠0.4-0.8份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，60-66℃反应0.5h后烘干即得。
作为本发明进一步的方案：按照重量份的主要原料为：改性树脂32-38份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜11-14份、聚磷氯化铁5-8份、三聚磷酸钠5-8份、偏铝酸钠2-6份、十二烷基硫酸钠0.4-0.8份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，60-66℃反应0.5h后烘干即得。
作为本发明进一步的方案：按照重量份的主要原料为：改性树脂35份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜13份、聚磷氯化铁7份、三聚磷酸钠7份、偏铝酸钠4份、十二烷基硫酸钠0.6份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，64℃反应0.5h后烘干即得。
作为本发明进一步的方案：所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
作为本发明进一步的方案：所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
作为本发明进一步的方案：所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为8-12℃，时间为10-20min，压强为5-10MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
作为本发明进一步的方案：步骤(1)中超声波处理的温度为10℃，时间为15min，压强为8MPa。
其中：厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜中所述的厦门假单胞菌CGMCCNo.1.6446保藏于中国微生物菌种保藏中心，保藏地址是北京市朝阳区，中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.1.6446。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够使得城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的理化指标达到GB18918-2002标准，且有效降低了COD、BOD、SS和铜离子含量；处理工艺简单，用药量少，处理效果良好，性能稳定，出水水质好，可有效地降低了水处理的成本，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂30份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜10份、聚磷氯化铁5份、三聚磷酸钠5份、偏铝酸钠2份、十二烷基硫酸钠0.4份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，60℃反应0.5h后烘干即得。
所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为8℃，时间为10min，压强为5MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
实施例2
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂32份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜11份、聚磷氯化铁5份、三聚磷酸钠5份、偏铝酸钠2份、十二烷基硫酸钠0.4份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，60℃反应0.5h后烘干即得。
所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为8℃，时间为10min，压强为5MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
实施例3
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂35份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜13份、聚磷氯化铁7份、三聚磷酸钠7份、偏铝酸钠4份、十二烷基硫酸钠0.6份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，64℃反应0.5h后烘干即得。
所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为10℃，时间为15min，压强为8MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
实施例4
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂38份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜14份、聚磷氯化铁8份、三聚磷酸钠8份、偏铝酸钠6份、十二烷基硫酸钠0.8份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，66℃反应0.5h后烘干即得。
所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为12℃，时间为20min，压强为10MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
实施例5
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂40份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜15份、聚磷氯化铁8份、三聚磷酸钠8份、偏铝酸钠6份、十二烷基硫酸钠0.8份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，66℃反应0.5h后烘干即得。
所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为12℃，时间为20min，压强为10MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
对比例1
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂35份、聚磷氯化铁7份、三聚磷酸钠7份、偏铝酸钠4份、十二烷基硫酸钠0.6份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，64℃反应0.5h后烘干即得。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂加水得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
对比例2
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：树脂35份、三聚磷酸钠7份、十二烷基硫酸钠0.6份。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向树脂加水得到混合物；
(2)最后，将混合物与三聚磷酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
对比例3
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，按照重量份的主要原料为：改性树脂35份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜13份、聚磷氯化铁7份、三聚磷酸钠7份、偏铝酸钠4份、十二烷基硫酸钠0.6份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，64℃反应0.5h后烘干即得。
所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
所述偏铝酸钠的目数为800目。
一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
检测实验
分别称取实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和对比例1、对比例2、对比例3各0.2kg加入到40kg的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂中，控温在25℃，不断搅拌0.5h，分别以COD、BOD、SS、铜离子含量作为评价标准测试了本发明的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的效果，测试结果表1。
由此可见，本发明的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，与对照组相比有更好的显著处理效果，本发明能够使得城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的理化指标达到GB18918-2002标准，且有效降低了COD、BOD、SS及铜离子含量；处理工艺简单，用药量少，处理效果良好，性能稳定，出水水质好，可有效地降低了水处理的成本，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，其特征在于，按照重量份的主要原料为：改性树脂30-40份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜10-15份、聚磷氯化铁5-8份、三聚磷酸钠5-8份、偏铝酸钠2-6份、十二烷基硫酸钠0.4-0.8份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，60-66℃反应0.5h后烘干即得。
2.根据权利要求1所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，其特征在于，按照重量份的主要原料为：改性树脂32-38份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜11-14份、聚磷氯化铁5-8份、三聚磷酸钠5-8份、偏铝酸钠2-6份、十二烷基硫酸钠0.4-0.8份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，60-66℃反应0.5h后烘干即得。
3.根据权利要求1或2所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，其特征在于，按照重量份的主要原料为：改性树脂35份、厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜13份、聚磷氯化铁7份、三聚磷酸钠7份、偏铝酸钠4份、十二烷基硫酸钠0.6份；所述改性树脂的制备方法为：将乙基丙烯酸树脂浸润在十二烷基甜菜碱中，浸润6h后转移到反应釜，并添加二甲基二烯丙基胺、二正丁硫醚、聚乙烯醇和硼酸钠，0.5MPa压力下，64℃反应0.5h后烘干即得。
4.根据权利要求3所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，其特征在于，所述厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜的制备方法为将厦门假单胞菌培养在添加氨基丁酸的营养肉汤培养液中，静置培养48h后生理盐水清洗，真空干燥后即可。
5.根据权利要求4所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，其特征在于，所述聚磷氯化铁的目数为1200目。
6.根据权利要求5所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂，其特征在于，所述偏铝酸钠的目数为800目。
7.一种如权利要求1-6任一所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)首先，向改性树脂和厦门假单胞菌CGMCC No.1.6446生物膜加水得到混合浆体，随后进行低温高压超声波处理，超声波处理的温度为8-12℃，时间为10-20min，压强为5-10MPa，得到混合物；
(2)最后，将混合物与聚磷氯化铁、三聚磷酸钠、偏铝酸钠、十二烷基硫酸钠进行冰浴混匀搅拌，搅拌转速为450r/min，随后置于4℃温度下冷冻干燥，得到城市污水中铜污染复合树脂吸附剂。
8.根据权利要求7所述的城市污水中铜污染复合树脂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中超声波处理的温度为10℃，时间为15min，压强为8MPa。
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