CN106582553A - 一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于重金属废液处理的吸附剂，主要成分为：柚子皮、柿子皮和固体碱；其制备方法，包括以下步骤：将柚子皮和柿子皮混合后用水洗净，得混合物，然后将其与固体碱和水进行搅拌混合反应，过滤，得吸附剂；其使用方法为：调节重金属废液的pH值为6～7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置10～15分钟即可。柚子皮中含有非常丰富的蛋白质和有机酸，柿子皮中含有大量鞣酸，这些成分都可以络合重金属废液中存在的大量重金属离子，本发明的废液处理方法，利用天然存在的柚子皮和柿子皮，操作简单，效果显著，处理成本大幅降低，处理周期也大大缩短，并且不会引起二次污染，是一种节能环保的废水处理方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
随着工业的快速发展，冶炼和使用重金属的过程中所产生的废水含有较大量的重金属成分，对环境早晨了极大的污染和危害。为了维护社会的可持续发展，应当对重金属废液进行有效治理。
目前，重金属废液处理的方法大致可以分为三大类：（1）化学法；（2）物理处理法 ；（3）生物处理法。化学法要包括化学沉淀法和电解法，主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理，化学法是目前国内外处理含重金属废液的主要方法。物理处理法主要包含溶剂萃取分离、离子交换法、膜分离技术及吸附法。生物处理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物吸附、生物絮凝、植物修复等方法。
生物吸附法是一种新兴的处理技术，现在已有利用藻类、花生壳等生物材料对重金属离子进行吸附的相关报道。专利申请CN201210019777.3公开了一种利用山竹渣吸附清除废液中重金属及六价铬的方法，它提供了一种处理重金属废液的新思路，利用山竹渣为原料，利用山竹渣中的多元酚和氨基酸类成分，其对金属离子有良好固定作用，尤其在与六价铬的废水接触时，可实现对六价铬良好的选择性吸附净化效果。但是该专利制备的吸附剂对对六价铬离子的吸附较好，而其他重金属离子的吸附能力有限。
文献“香蕉皮和香蕉叶对重金属Cd2+离子的吸附性能研究”（张才灵等，广州华工，2013，41（14）：52-55）公开了以香蕉皮和香蕉叶为吸附材料对重金属镉进行吸附，但是其也仅限于对镉离子这一种重金属离子的吸附。
综上，目前急需一种能够综合处理含有废液中各种重金属离子的生物吸附剂，从而达到简单一次性处理的目的。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于重金属废液处理的吸附剂，包括以下成分：柚子皮、柿子皮和固体碱。
优选的，所述的柚子皮和柿子皮的质量比为1：1～2。
优选的，所述的固体碱是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵中的任一种。
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将柚子皮、柿子皮混合后用水洗净，得混合物，然后将其与固体碱和水按照质量比1：0.1～0.2：1～2进行搅拌混合反应6～12小时，过滤，得吸附剂；所得吸附剂用水洗涤2～3次，然后于60～80℃真空干燥12～24小时；干燥后的吸附剂进行破碎和筛分。
优选的，所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：调节重金属废液的pH值为6～7，加入吸附剂，搅拌混匀，静置10～15分钟即可。
优选的，用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值。
优选的，所述的吸附剂与重金属废液的质量体积比为（0.5-2）g：1L。
进一步优选的，所述的吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
本发明的有益效果：
本发明的吸附剂，主要成分为柚子皮、柿子皮和少量的碱；柚子皮中含有非常丰富的蛋白质（可降解得到氨基酸）和有机酸，柿子皮中含有大量鞣酸，这些成分都可以络合重金属废液中存在的各种重金属离子，本发明利用天然存在的柚子皮和柿子皮，操作简单，效果显著，处理成本大幅降低，处理周期也大大缩短，并且不会引起二次污染，是一种节能环保的废水处理方法。
本发明处理方法简单，通过对柚子皮和柿子皮的简单处理即可得到吸附剂，然后利用该吸附剂对重金属废液处理10～15分钟，就能吸附除去其中含有的各种重金属离子，具有极高的吸附量，实现了对重金属离子的快速、简便、高效的综合吸附处理。
与现有技术相比，本发明的吸附剂能够对多种重金属离子实现一次性吸附，能够同时吸附废液中铅、镉、铜、铁、镍、锌以及六价铬离子，经测试，几乎可以将废液中所有重金属离子全部吸附，而使用单一组分柚子皮或柿子皮，处理效果明显较差，说明柚子皮和柿子皮内所含有的成分具有很好的协同作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柚子皮和柿子皮（质量比为1：1）混合后用水洗净，得混合物，然后将其与氢氧化钠和水按照质量比1：0.1～0.2：1～2进行搅拌混合反应6小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于60℃真空干燥12小时，破碎，筛分，备用。
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为6，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置10分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
实施例2：
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柚子皮和柿子皮（质量比为1：2）混合后用水洗净，得混合物，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.2：2进行搅拌混合反应12小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤3次，然后于80℃真空干燥24小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置15分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为0.5g：1L。
实施例3：
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柚子皮和柿子皮（质量比为1：1）混合后用水洗净，得混合物，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.1：2进行搅拌混合反应6小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤3次，然后于60℃真空干燥24小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为6，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置15分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为2g：1L。
实施例4：
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柚子皮和柿子皮（质量比为1：2）混合后用水洗净，得混合物，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.2：1进行搅拌混合反应12小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于80℃真空干燥12小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置10分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
实施例5：
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柚子皮和柿子皮（质量比为1：1.5）混合后用水洗净，得混合物，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.15：1.5进行搅拌混合反应10小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于70℃真空干燥18小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置12分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
对比例1
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柚子皮用水洗净，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.15：1.5进行搅拌混合反应10小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于70℃真空干燥18小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置12分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
对比例2
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将柿子皮用水洗净，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.15：1.5进行搅拌混合反应10小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于70℃真空干燥18小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置12分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
对比例3
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将香蕉皮用水洗净，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.15：1.5进行搅拌混合反应10小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于70℃真空干燥18小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置12分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
对比例4
一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，包括步骤：
将山竹果皮和山竹果梗用水洗净，然后将其与氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵和水按照质量比1：0.15：1.5进行搅拌混合反应10小时，过滤，得吸附剂，用水洗涤2次，然后于70℃真空干燥18小时，破碎，筛分，备用；
所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值为7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置12分钟即可；其中，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
试验例
配制初始浓度为1mmol/L的铅（207mg/L）、镉（112mg/L）、铜（64mg/L）、铁（56mg/L）、镍（59mg/L）、锌（65mg/L）和六价铬（52mg/L）的金属离子水溶液，模拟重金属废液，然后分别采用实施例1～5或对比例1～4的方法进行处理，处理完毕后经过滤得滤液，采用火焰原子吸收分光光度法，对滤液和处理前的重金属废液进行金属离子浓度分析检测，进而计算吸附剂吸附量，即单位质量的吸附剂所吸附金属离子的质量，结果见表1。
表1.吸附量情况比较
由表1可知，实施例1～5的处理方法几乎可以将重金属废液中所有重金属离子全部吸附，对比例1和对比例2所使用的吸附剂分别使用了单一组分柚子皮或柿子皮，处理效果明显较差，说明柚子皮和柿子皮内所含有的成分具有协同作用，两者共同使用，方能达到更佳的处理效果。对比例3使用了香蕉皮，仅仅对Cd2+具有较好的吸附效果，对比例4使用了山竹渣，仅仅对Cr3+具有较好的吸附效果。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种用于重金属废液处理的吸附剂，其特征在于，包括以下成分：柚子皮、柿子皮和固体碱。
2.如权利要求1所述的用于重金属废液处理的吸附剂，其特征在于，所述的柚子皮和柿子皮的质量比为1：1～2。
3.如权利要求1所述的用于重金属废液处理的吸附剂，其特征在于，所述的固体碱是氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢铵中的任一种。
4.一种用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将柚子皮和柿子皮混合后用水洗净，得混合物，然后将其与固体碱和水按照质量比1：0.1～0.2：1～2进行搅拌混合反应6～12小时，过滤，得吸附剂；所得吸附剂用水洗涤2～3次，然后于60～80℃真空干燥12～24小时；干燥后的吸附剂进行破碎和筛分。
5.如权利要求4所述的用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的吸附剂对重金属废液的处理方式为：调节重金属废液的pH值为6～7，加入所得吸附剂，搅拌混匀，静置10～15分钟即可。
6.如权利要求5所述的用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，其特征在于，用浓盐酸或浓氨水调节重金属废液的pH值。
7.如权利要求5所述的用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，其特征在于，吸附剂与重金属废液的质量体积比为1g：1L。
8.如权利要求7所述的用于重金属废液处理的吸附剂的制备方法，其特征在于，吸附剂与重金属废液的质量体积比为（0.5-2）g：1L。
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