CN107899556A - 一种废水处理吸附剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将磁性石墨烯、玉米秸秆生物炭、玉米芯、茶树根粉末和膨润土混合干燥，研磨过筛，去除大颗粒；（2）加入乙酸和去离子水，放入水浴锅中搅拌；（3）过滤，清洗，干燥研磨，过筛，去除大颗粒；（4）加入淀粉黄原酸酯、牛血清蛋白、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、和去离子水，搅拌混匀制成小球；（5）将小球进行干燥后浸入硼酸和去离子水的溶液中浸泡；（6）将小球取出，浸入硼氢化钠和无水乙醇的溶液中即得。本发明的废水处理吸附剂，对COD的去除率很高，对于Cu2+和Pb2+的去除率也很高，对含重金属离子的废水有很好的处理效果，同时脱色效果也较好。

Description

一种废水处理吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种废水处理吸附剂及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的迅猛发展，人口的激增，能源问题已越来越严重，同时，环境污染问题也在进一步加剧，而水资源危机也已成为一个亟待解决的世界性问题。随着工农业和城市的迅速发展，大量污染物的排放，自然水体遭到了严重的污染，水资源的利用率下降，更是加剧了我国水资源短缺的问题。水污染源包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分，而根据污染物质不同，水污染又主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。近年来，我国工业废水和城市废水的排放量约为572亿吨，其中工业废水排放达标率约为57%，工业废水中常含有难降解有机染料、重金属离子及有机无机化合物等污染物。若是这些废水处理不达标便直接排放进自然水体，则会对人类健康和环境产生巨大的危害。因此，如何有效地处理这些废水，对于保护水体安全，人类健康都具有重要的意义。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种废水处理吸附剂，对COD的去除率很高，对于Cu2+和Pb2+的去除率也很高，对含重金属离子的废水有很好的处理效果，同时脱色效果也较好。
技术方案：一种废水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1） 将磁性石墨烯1-3份、玉米秸秆生物炭1-2份、玉米芯2-5份、茶树根粉末2-5份和膨润土1-2份混合，放入烘箱中在70-80℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速300-400r/min下研磨3-5h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸2-4份和去离子水20-40份，放入水浴锅中在温度60-65℃下搅拌18-20h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度70-75℃下干燥22-24h，取出后放入研磨机中在转速350-400r/min下研磨3-5h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2-5份、牛血清蛋白1-2份、海藻酸钠1-2份、聚乙烯吡咯烷酮1-2份、和去离子水30-50份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5-2份和去离子水10-20份的溶液中，浸泡34-36h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠3-5份和无水乙醇20-40份的溶液中30-50min即得。
进一步优选的，步骤（1）中转速为350r/min，研磨时间为4h。
进一步优选的，步骤（3）中干燥时间为23h，研磨时间为4h。
进一步优选的，步骤（5）中浸泡时间为35h。
进一步优选的，步骤（6）中浸泡时间为40min。
本发明所述的方法所制备的废水处理吸附剂。
有益效果：本发明的废水处理吸附剂对COD的去除率可达95.1%，对于Cu2+和Pb2+的去除率也分别可达93.6%和96.8%，去除率很高，对含重金属离子的废水有很好的处理效果，同时对于亚甲基蓝的脱色率也达到了86.1%，脱色效果也较好。
具体实施方式
实施例1
一种废水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1） 将磁性石墨烯1份、玉米秸秆生物炭1份、玉米芯2份、茶树根粉末2份和膨润土1份混合，放入烘箱中在70℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速300r/min下研磨3h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸2份和去离子水20份，放入水浴锅中在温度60℃下搅拌18h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度70℃下干燥22h，取出后放入研磨机中在转速350r/min下研磨3h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2份、牛血清蛋白1份、海藻酸钠1份、聚乙烯吡咯烷酮1份、和去离子水30份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5份和去离子水10份的溶液中，浸泡34h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠3份和无水乙醇20份的溶液中30min即得。
实施例2
一种废水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1） 将磁性石墨烯1.5份、玉米秸秆生物炭1.5份、玉米芯3份、茶树根粉末3份和膨润土1.5份混合，放入烘箱中在75℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速330r/min下研磨4h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸3份和去离子水25份，放入水浴锅中在温度60℃下搅拌19h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度73℃下干燥23h，取出后放入研磨机中在转速360r/min下研磨4h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯3份、牛血清蛋白1.5份、海藻酸钠1.5份、聚乙烯吡咯烷酮1.5份、和去离子水35份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5份和去离子水10份的溶液中，浸泡35h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠4份和无水乙醇25份的溶液中35min即得。
实施例3
一种废水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1） 将磁性石墨烯2份、玉米秸秆生物炭1.5份、玉米芯4份、茶树根粉末4份和膨润土1.5份混合，放入烘箱中在75℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速350r/min下研磨4h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸3份和去离子水30份，放入水浴锅中在温度65℃下搅拌19h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度75℃下干燥23h，取出后放入研磨机中在转速400r/min下研磨4h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯4份、牛血清蛋白1.5份、海藻酸钠1.5份、聚乙烯吡咯烷酮1.5份、和去离子水40份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸2份和去离子水15份的溶液中，浸泡35h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠4份和无水乙醇30份的溶液中40min即得。
实施例4
一种废水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1） 将磁性石墨烯3份、玉米秸秆生物炭2份、玉米芯5份、茶树根粉末5份和膨润土2份混合，放入烘箱中在80℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速400r/min下研磨5h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸4份和去离子水40份，放入水浴锅中在温度65℃下搅拌20h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度75℃下干燥24h，取出后放入研磨机中在转速400r/min下研磨5h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2-5份、牛血清蛋白2份、海藻酸钠2份、聚乙烯吡咯烷酮2份、和去离子水50份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸2份和去离子水20份的溶液中，浸泡36h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠5份和无水乙醇40份的溶液中50min即得。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于不含有玉米秸秆生物炭和玉米芯。具体地说是：
（1） 将磁性石墨烯1份、茶树根粉末2份和膨润土1份混合，放入烘箱中在70℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速300r/min下研磨3h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸2份和去离子水20份，放入水浴锅中在温度60℃下搅拌18h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度70℃下干燥22h，取出后放入研磨机中在转速350r/min下研磨3h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2份、牛血清蛋白1份、海藻酸钠1份、聚乙烯吡咯烷酮1份、和去离子水30份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5份和去离子水10份的溶液中，浸泡34h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠3份和无水乙醇20份的溶液中30min即得。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于不含有牛血清蛋白。具体地说是：
（1） 将磁性石墨烯1份、玉米秸秆生物炭1份、玉米芯2份、茶树根粉末2份和膨润土1份混合，放入烘箱中在70℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速300r/min下研磨3h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸2份和去离子水20份，放入水浴锅中在温度60℃下搅拌18h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度70℃下干燥22h，取出后放入研磨机中在转速350r/min下研磨3h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2份、海藻酸钠1份、聚乙烯吡咯烷酮1份、和去离子水30份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5份和去离子水10份的溶液中，浸泡34h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠3份和无水乙醇20份的溶液中30min即得。
对比例3
本实施例与实施例1的区别在于不含有磁性石墨烯和膨润土。具体地说是：
（1） 将玉米秸秆生物炭1份、玉米芯2份和茶树根粉末2份混合，放入烘箱中在70℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速300r/min下研磨3h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸2份和去离子水20份，放入水浴锅中在温度60℃下搅拌18h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度70℃下干燥22h，取出后放入研磨机中在转速350r/min下研磨3h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2份、牛血清蛋白1份海藻酸钠1份、聚乙烯吡咯烷酮1份、和去离子水30份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5份和去离子水10份的溶液中，浸泡34h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠3份和无水乙醇20份的溶液中30min即得。
本发明复合材料投入待处理废水中，投加量为20mg/L，搅拌吸附反应60min后测定其部分性能指标，结果见下表1，其对COD的去除率可达95.1%，对于Cu2+和Pb2+的去除率也分别可达93.6%和96.8%，去除率很高，对含重金属离子的废水有很好的处理效果，同时对于亚甲基蓝的脱色率也达到了86.1%，脱色效果也较好。
表1
产品名称 COD去除率（%） Cu2+去除率（%） Pb2+去除率（%） 亚甲基蓝脱色率（%）
实施例1 94.3 92.2 95.7 85.3
实施例2 94.6 92.7 96.2 85.7
实施例3 95.1 93.6 96.8 86.1
实施例4 94.7 93.2 96.5 85.7
对比例1 90.2 89.6 89.3 81.1
对比例2 93.7 90.2 90.1 82.9
对比例3 91.2 88.3 88.1 82.3
注：原硝基化合物废水中COD浓度、Cu2+浓度和Pb2+浓度分别为1233.29mg/L、124.51mg/L和113.78mg/L。

Claims (6)

1.一种废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1） 将磁性石墨烯1-3份、玉米秸秆生物炭1-2份、玉米芯2-5份、茶树根粉末2-5份和膨润土1-2份混合，放入烘箱中在70-80℃下干燥，取出后放入研磨机中在转速300-400r/min下研磨3-5h，过120目筛，去除大颗粒；
（2） 加入乙酸2-4份和去离子水20-40份，放入水浴锅中在温度60-65℃下搅拌18-20h；
（3） 过滤，用蒸馏水清洗，放入烘箱中在温度70-75℃下干燥22-24h，取出后放入研磨机中在转速350-400r/min下研磨3-5h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入淀粉黄原酸酯2-5份、牛血清蛋白1-2份、海藻酸钠1-2份、聚乙烯吡咯烷酮1-2份、和去离子水30-50份，搅拌混匀制成小球；
（5） 将小球进行干燥后浸入硼酸1.5-2份和去离子水10-20份的溶液中，浸泡34-36h；
（6） 将小球取出，浸入硼氢化钠3-5份和无水乙醇20-40份的溶液中30-50min即得。
2.根据权利要求1所述的一种废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中转速为350r/min，研磨时间为4h。
3.根据权利要求1所述的一种废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中干燥时间为23h，研磨时间为4h。
4.根据权利要求1所述的一种废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中浸泡时间为35h。
5.根据权利要求1所述的一种废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中浸泡时间为40min。
6.权利要求1-5所述的方法所制备的废水处理吸附剂。
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CN110776148A (zh) * 2019-11-21 2020-02-11 柏威达(南京)环境科技有限公司 一种含金属离子的工业废水处理方法
CN111569838A (zh) * 2020-04-29 2020-08-25 嘉兴学院 一种用于吸附重金属离子的吸附剂及其制备方法
CN111729644A (zh) * 2020-07-31 2020-10-02 河海大学 一种生物炭-膨润土多孔复合球及其制备方法
WO2021007986A1 (zh) * 2019-07-12 2021-01-21 华南理工大学 一种羧基化榕树气生根纤维吸附剂及其制备方法与应用

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