CN109574294A - 一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，包括以下步骤：S1：在重金属废水中加入一定量的普鲁兰多糖水溶液，使普鲁兰多糖与重金属离子的质量比为1‑10：1，快速搅拌一段时间，得到普鲁兰多糖‑重金属离子吸附物的水溶液；S2：向步骤S1中得到的吸附物水溶液中加入一定浓度的AlCl3水溶液，使AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.02‑1.3：1，慢速搅拌一段时间；S3：向步骤S2得到的混合溶液中加入碱性溶液调节其pH值为4.5～10.5，静置一段时间，生成重金属离子的絮凝沉淀物；本发明能够提高絮凝脱除效率，减少无机絮凝剂的用量，安全、无毒可生物降解且绿色环保。

Description

一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，更具体地，涉及一种利用微生物胞外聚合物普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法。
背景技术
镉是一种环境污染物，过度摄入镉可导致人发生镉中毒。世界卫生组织将镉列为重点研究的食品污染物，国际癌症研究机构(IARC)将镉归类为人类致癌物，会对人类造成严重的健康损害，美国毒物和疾病登记署(ATSDR)将镉列为第7位危害人体健康的物质，我国也是将镉列为实施排放总量控制的重点监控指标之一。早在1930-1960年间，日本富山县神通川流域部分镉污染，事源炼锌厂排放的含镉废水污染了周围的耕地和水源，当地大面积出现关节和脊椎极度疼痛而得名的"痛痛病"，经大量流行病学调查和实验研究证实，"痛痛病"是由于慢性镉中毒所引起。"痛痛病"被确定为日本四大公害病之一。
目前主要采用絮凝技术除去污水中的重金属离子，常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂、生物絮凝剂等；其中，无机絮凝剂如硫酸铝、氯化铝、氯化铁等，其具有成本低的优势，但是絮凝沉淀速度慢、用量大，处理后水中剩余的铁、铝等金属离子将转化为金属污泥，对人体健康和生态环境产生不利影响；有机絮凝剂具有用量少、絮凝能力强等优点，但是本身具有毒性且不易被降解，导致其应用受到限制；微生物絮凝剂具有应用范围广、用量低、经济环保的优点，成为污水处理领域的研究热点。
普鲁兰(Pullulan)又称为短梗霉多糖，出芽短梗孢糖等，是由真菌出芽短梗霉(Aureobasidium Pullulans)在生长过程中分泌的胞外多糖，无色无味，易溶于水。经过多年研究与开发，康建雄等将普鲁兰作为絮凝剂应用于污水处理中，并进一步在城市垃圾渗滤液的无害化处理中取得了很好的效果。王莉将普鲁兰絮凝剂应用于印染废水的处理，以铝盐作为助凝剂，对印染废水的COD脱除率达到了81％。王文琦则将羧甲基普鲁兰(CMP)应用于重金属离子的脱除，并取得了令人满意的脱除效果。在此研究基础之上，李波等通过溶胶凝胶法以MgO和普鲁兰为原料制备得到复合吸附剂，并对其对氟离子的吸附性能及吸附机理进行了系统的研究。
申请公布号为CN 105384229A的发明专利公开了一种“无机-改性普鲁兰多糖复合型絮凝剂及其使用方法”，将1～2份的改性普鲁兰多糖和4～5份的无机絮凝剂复配制成溶液后向待处理水中投加，调节pH为6.5，絮凝条件为：快搅250r/min，2min；慢搅60r/min，20min；反应温度25℃，静置20min。改性普鲁兰多糖利用自身的架桥作用吸附水中分散的重金属离子形成前絮体，氯化铝中和前絮体的表面电荷，使絮凝体沉淀；但是上述专利中将改性普鲁兰多糖和无机絮凝剂复配后同时投加到待处理水中，改性普鲁兰多糖吸附重金属离子形成一定大小的前絮体后，即在氯化铝的作用下沉降，此时水中还存在大量的未被改性普鲁兰多糖吸附的重金属离子，这些重金属离子仅能在氯化铝的作用下缓慢沉降，絮凝速度慢，且所需的氯化铝用量大。
发明内容
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其目的在于解决现有的脱除方法存在的絮凝速度慢、无机絮凝剂用量大，需要二次处理的问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，包括以下步骤：
(1)在重金属废水中加入一定浓度的普鲁兰多糖水溶液，使普鲁兰多糖与重金属离子的质量比为1-10：1，在250r/min下快速搅拌1min，得到普鲁兰多糖-重金属离子吸附物的水溶液；
(2)向步骤(1)中得到的吸附物水溶液中加入一定浓度的AlCl3水溶液，使AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.02-1.3：1，在60r/min下慢速搅拌5min；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液中加入碱性溶液调节其pH值为4.5～10.5，静置30min，生成重金属离子的絮凝沉淀物。
优选的，上述利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其步骤(1)中普鲁兰多糖与重金属离子的质量比控制在4.46-10：1。
优选的，上述利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其步骤(2)中AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.6-1：1。
优选的，上述利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，投加时控制普鲁兰多糖在体系中的质量浓度为0.5g/L。
优选的，上述利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其步骤(3)中调节混合溶液的pH值为7～9.5。
优选的，上述利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其步骤(3)中采用的碱性溶液为NaOH稀溶液。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，普鲁兰多糖通过架桥吸引作用网捕重金属离子颗粒，形成一定大小的前絮体；氯化铝中和前絮体的表面电荷，促进普鲁兰多糖的絮凝作用，普鲁兰多糖与氯化铝协同作用可有效促进飞灰浸出液中重金属离子的絮凝脱除中颗粒沉淀的形成，大大提高絮凝效果；采用将普鲁兰多糖水溶液和AlCl3水溶液分批投加入的脱除方法，先加入普鲁兰多糖水溶液使水中分散的重金属离子尽可能全部吸附在普鲁兰多糖分子链上，形成大分子链的絮状聚集物，减少水中分散的单个重金属离子的数量；再加入AlCl3水溶液，利用AlCl3的絮凝能力使絮状聚集物沉淀析出；相比分散在水中的单个重金属离子，吸附在普鲁兰多糖分子链上的重金属离子更易于形成沉淀析出，分批次投加能够提高重金属离子在普鲁兰多糖分子链上的吸附效率，进而提高其絮凝脱除效率，弥补了氯化铝絮凝沉淀速度慢的缺点，减少了氯化铝的用量，避免了对残留的Al离子进行二次处理的过程；不仅能够有效地降低浸出液中重金属离子的浓度，具有显著的脱除效果，采用普鲁兰多糖与氯化铝作为絮凝剂，无毒、安全、可生物降解且绿色环保。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的AlCl3与普鲁兰多糖的质量比与Cd2+离子的去除率之间的关系曲线图；
图2是本发明实施例二提供的普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比与Cd2+离子的去除率之间的关系曲线图；
图3是本发明实施例三提供的pH值与Cd2+离子的去除率之间的关系曲线图；
图4是本发明实施例四提供的pH值与Cu2+离子的去除率之间的关系曲线图；
图5是本发明实施例五提供的pH值与Zn2+离子的去除率之间的关系曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明所提供的一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，以配制的飞灰浸出液模拟含有重金属离子的废水，飞灰浸出液中重金属离子的浓度约为100mg/L。
实施例一
本实施例提供的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，包括以下步骤：
(1)分别配制浓度为1000mg/L普鲁兰多糖水溶液以及一系列具有不同浓度的AlCl3水溶液；
(2)取30ml飞灰浸出液，飞灰浸出液中Cd2+离子的浓度约为100mg/L；加入15ml普鲁兰多糖水溶液(Cd2+离子与普鲁兰多糖的质量比约为1：5)，在250r/min下快速搅拌1min，在搅拌过程中普鲁兰多糖发挥吸附架桥作用，产生架桥吸引力充分吸附Cd2+离子，使水溶液中的Cd2+离子尽可能地全部吸附在普鲁兰多糖的分子链上，得到普鲁兰多糖-重金属离子絮状物的水溶液；
(3)向步骤(2)中得到的絮状物水溶液中加入一定量的AlCl3水溶液，使AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为(0.02～1.3)：1，在60r/min下慢速搅拌5min，使AlCl3在水溶液中均匀分散；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液中加入NaOH稀溶液调节其pH值为7，静置30min，Cd2+离子的絮凝物沉淀析出。
将普鲁兰多糖水溶液和AlCl3水溶液分批投加入飞灰浸出液中，先加入普鲁兰多糖水溶液使Cd2+离子全部吸附在普鲁兰多糖分子链上，形成絮状聚集物，再加入AlCl3水溶液，利用AlCl3的絮凝能力使絮状聚集物沉淀析出；相比分散在水中的单个Cd2+离子，吸附在普鲁兰多糖分子链上的Cd2+离子更易于形成沉淀析出，分批次投加能够提高Cd2+离子在普鲁兰多糖分子链上的吸附效率，进而提高其絮凝脱除效率。
将步骤(4)中得到的絮凝沉淀物与水的混合液置于转速为3000r/min的离心机上离心15min，分离上部清液后再加入超纯水洗涤下部絮凝沉淀物，混合搅拌后经再次离心分离上清液；两次上清液混合后，使用0.45微米水性滤膜过滤，得到上清液；将上清液稀释10倍、100倍、1000倍后采用ICP-MS检测Cd2+离子的浓度；当上清液中无法检测出Cd2+离子时，表明絮凝沉淀物洗涤干净。
下部的固相絮凝沉淀物在55℃下烘干24h至恒重m0，将烘干后的絮凝沉淀物置于微波消解罐中，加入一定量的HNO3和H2O2以消解絮凝沉淀物中的重金属元素及有机物，其中，每0.1克残渣加入5ml的68％(m/m)的硝酸，2ml的30％(m/m)双氧水；然后将微波消解罐加盖密封并放入微波消解炉中进行微波消解，微波消解完全后，将消解液冷却至室温后转移至聚四氟乙烯坩埚中，并通过电热板加热赶酸，待赶酸将尽时加入去离子水溶解并转移至容量瓶中，对消解液进行稀释后采用ICP-MS检测固相絮凝沉淀物中Cd2+离子的浓度。
根据固相絮凝沉淀物中Cd2+离子的浓度计算Cd2+离子的去除率，具体的试验结果记录在表1中。
表1实施例一中Cd2+离子的去除率
根据表1中的实验数据绘制AlCl3与普鲁兰多糖的质量比与Cd2+离子的去除率之间的关系曲线，如图1所示，从图1中可知，当AlCl3与普鲁兰多糖的质量比m(Al3+)/m(普鲁兰多糖)为0.6时，Cd2+离子的去除率为93.42％，已经达到较好的脱除效果；当AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.6～1.3时，Cd2+离子的去除率均大于90％；为了在保持良好脱除率的前提下减少AlCl3的用量，优选将AlCl3与普鲁兰多糖的质量比控制在0.6～1之间。
实施例二
本实施例提供的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，包括以下步骤：
(1)分别配制浓度为1000mg/L普鲁兰多糖水溶液和浓度为1000mg/L的AlCl3水溶液；
(2)取30ml飞灰浸出液，飞灰浸出液中Cd2+离子的浓度为112mg/L；加入一定量(3～30ml)的普鲁兰多糖水溶液，使普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比为(1～10)：1，在250r/min下快速搅拌1min，在搅拌过程中普鲁兰多糖发挥吸附架桥作用，产生架桥吸引力充分吸附Cd2+离子，使水溶液中的Cd2+离子尽可能地全部吸附在普鲁兰多糖的分子链上，得到普鲁兰多糖-Cd2+离子絮状物的水溶液；
(3)向步骤(2)中得到的絮状物水溶液中加入一定量(2.4～24ml)的AlCl3水溶液，使AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.8：1，在60r/min下慢速搅拌5min，使AlCl3在水溶液中均匀分散；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液中加入NaOH稀溶液调节其pH值为7，静置30min，Cd2+离子的絮凝物沉淀析出。
将步骤(4)中得到的絮凝沉淀物与水的混合液置于转速为3000r/min的离心机上离心15min，分离上部清液后再加入超纯水洗涤下部絮凝沉淀物，混合搅拌后经再次离心分离上清液；两次上清液混合后，使用0.45微米水性滤膜过滤，得到上清液；将上清液稀释10倍、100倍、1000倍后采用ICP-MS检测重金属离子的浓度；
下部的固相絮凝沉淀物在55℃下烘干24h至恒重m0，将烘干后的絮凝沉淀物置于微波消解罐中，加入一定量的HNO3和H2O2以消解絮凝沉淀物中的重金属元素及有机物，其中，每0.1克残渣加入5ml的68％(m/m)的硝酸，2ml的30％(m/m)双氧水；然后将微波消解罐加盖密封并放入微波消解炉中进行微波消解，微波消解完全后，将消解液冷却至室温后转移至聚四氟乙烯坩埚中，并通过电热板加热赶酸，待赶酸将尽时加入去离子水溶解并转移至容量瓶中，对消解液进行稀释后采用ICP-MS检测Cd2+离子、Al3+离子的浓度。
根据固相絮凝沉淀物中Cd2+离子的浓度计算Cd2+离子的去除率，根据固相絮凝沉淀物中Al3+的浓度计算Al3+离子的析出率，具体的试验结果记录在表2中。
表2实施例二中Cd2+离子的去除率及Al3+的析出率
根据表1中的实验数据绘制了普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比与Cd2+离子的去除率之间的关系曲线，如图2所示，从图2中可知，当普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比m(普鲁兰多糖)/m(Cd2+)为2.68时，Cd2+离子的去除率为92.6％，已经达到较好的脱除效果；当普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比为2.68～10时，Cd2+离子的去除率均大于90％；优选将普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比控制在4.46～10之间，使Cd2+离子的去除率不小于99％。
另外，从表1中可以看出，添加的AlCl3在生成絮凝沉淀后其Al3+离子的析出率均高于95％，当普鲁兰多糖与Cd2+离子的质量比大于2的情况下，飞灰浸出液中仅有极小量(小于1.3％)的Al3+离子残留，微量的Al金属不会对人体健康和生态环境产生不利影响，无需二次处理。
实施例三
本实施例提供的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，包括以下步骤：
(1)分别配制浓度为1000mg/L普鲁兰多糖水溶液和浓度为1000mg/L的AlCl3水溶液；
(2)取30ml飞灰浸出液，飞灰浸出液中Cd2+离子的浓度约为100mg/L；加入15ml普鲁兰多糖水溶液(Cd2+离子与普鲁兰多糖的质量比约为1：5)，在250r/min下快速搅拌1min，在搅拌过程中普鲁兰多糖发挥吸附架桥作用，产生架桥吸引力充分吸附重金属离子，使水溶液中的重金属离子尽可能地全部吸附在普鲁兰多糖的分子链上，得到普鲁兰多糖-重金属离子絮状物的水溶液；
(3)向步骤(2)中得到的絮状物水溶液中加入12ml AlCl3水溶液，普鲁兰多糖与AlCl3的质量比约为0.8：1，在60r/min下慢速搅拌5min，使AlCl3在水溶液中均匀分散；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液中加入NaOH稀溶液调节其pH值为4.5～10.5，静置30min，Cd2+离子的絮凝物沉淀析出。
将步骤(4)中得到的絮凝沉淀物与水的混合液置于转速为3000r/min的离心机上离心15min，分离上部清液后再加入超纯水洗涤下部絮凝沉淀物，混合搅拌后经再次离心分离上清液；两次上清液混合后，使用0.45微米水性滤膜过滤，得到上清液；将上清液稀释10倍、100倍、1000倍后采用ICP-MS检测重金属离子的浓度；
下部的固相絮凝沉淀物在55℃下烘干24h至恒重m0，将烘干后的絮凝沉淀物置于微波消解罐中，加入一定量的HNO3和H2O2以消解絮凝沉淀物中的重金属元素及有机物，其中，每0.1克残渣加入5ml的68％(m/m)的硝酸，2ml的30％(m/m)双氧水；然后将微波消解罐加盖密封并放入微波消解炉中进行微波消解，微波消解完全后，将消解液冷却至室温后转移至聚四氟乙烯坩埚中，并通过电热板加热赶酸，待赶酸将尽时加入去离子水溶解并转移至容量瓶中，对消解液进行稀释后采用ICP-MS检测Cd2+离子、Al3+离子的浓度。
根据固相絮凝沉淀物中Cd2+离子的浓度计算Cd2+离子的去除率，根据固相絮凝沉淀物中Al3+的浓度计算Al3+离子的析出率，具体的试验结果记录在表3中。
表3实施例三中Cd2+离子的去除率及Al3+的析出率
从表3中可以看出，当将步骤(3)得到的混合溶液的pH控制在6～9.5时，Al3+离子的析出率均大于89％；当将步骤(3)得到的混合溶液的pH控制在7～10.5时，Cd2+离子的去除率均大于93％；因此，优选将混合溶液的pH控制在7～9.5之间，保证Cd2+离子的去除率及Al3+离子的析出率均处于较优范围内。
对比实验
为了单独验证pH值对重金属絮凝效果的影响，在不添加普鲁兰多糖和AlCl3水溶液的情况下，通过调节飞灰浸出液的pH值使Cd2+离子生成絮凝物沉淀析出，采用上述的方法检测絮凝物沉淀中的Cd2+离子的含量，并根据固相絮凝沉淀物中Cd2+离子的浓度计算Cd2+离子的去除率，具体的试验结果记录在表4中。
表4空白实验
根据表3、表4中的实验数据绘制了pH值与Cd2+离子的去除率之间的关系曲线，如图3所示；从表4和图3中可以看出，当将飞灰浸出液的pH值调节至9.5以上时，才能达到较好的脱除效果；而添加普鲁兰多糖和AlCl3水溶液后，将pH值控制在7左右即可达到同等甚至更好的脱除效果；添加普鲁兰多糖和AlCl3水溶液来脱除水中的重金属，能够避免生成危害环境的强碱性水。
实施例四
本实施例中的脱除方法及重金属的检测方法与实施例三所述的方法相同，区别仅在于将飞灰浸出液中的Cd2+离子替换为Cu2+离子，根据固相絮凝沉淀物中Cu2+离子的浓度计算Cu2+离子的去除率，根据固相絮凝沉淀物中Al3+的浓度计算Al3+离子的析出率，具体的试验结果记录在表5中。
表5实施例四中Cu2+离子的去除率及Al3+的析出率
根据表5中的实验数据绘制了pH值与Cu2+离子的去除率之间的关系曲线，如图4所示；从表5和图4中可以看出，当将步骤(3)得到的混合溶液的pH控制在5～9.5时，Al3+离子的析出率均大于96.3％；当将步骤(3)得到的混合溶液的pH控制在6～10.5时，Cu2+离子的去除率均大于93％；因此，优选将混合溶液的pH控制在6～9.5之间，保证Cu2+离子的去除率及Al3 +离子的析出率均处于较优范围内。
实施例五
本实施例中的脱除方法及重金属的检测方法与实施例三所述的方法相同，区别仅在于将飞灰浸出液中的Cd2+离子替换为Zn2+离子，根据固相絮凝沉淀物中Zn2+离子的浓度计算Zn2+离子的去除率，根据固相絮凝沉淀物中Al3+的浓度计算Al3+离子的析出率，具体的试验结果记录在表6中。
根据表6中的实验数据绘制了pH值与Zn2+离子的去除率之间的关系曲线，如图5所示；从表6和图5中可以看出，当将步骤(3)得到的混合溶液的pH控制在5.5～9.4时，Al3+离子的析出率均大于94％；当将步骤(3)得到的混合溶液的pH控制在7.5～11.5时，Zn2+离子的去除率均大于96.6％；因此，优选将混合溶液的pH控制在7.5～9.4之间，保证Zn2+离子的去除率及Al3+离子的析出率均处于较优范围内。
表6实施例五中Zn2+离子的去除率及Al3+的析出率
相比于现有的重金属脱除方法，本发明提供的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，采用将普鲁兰多糖水溶液和AlCl3水溶液分批投加入的脱除方法，先加入普鲁兰多糖水溶液使水中分散的重金属离子尽可能全部吸附在普鲁兰多糖分子链上，形成大分子链的絮状聚集物，减少水中分散的单个重金属离子的数量；再加入AlCl3水溶液，利用AlCl3的絮凝能力使絮状聚集物沉淀析出；相比分散在水中的单个重金属离子，吸附在普鲁兰多糖分子链上的重金属离子更易于形成沉淀析出，分批次投加能够提高重金属离子在普鲁兰多糖分子链上的吸附效率，进而提高其絮凝脱除效率，弥补了氯化铝絮凝沉淀速度慢的缺点，减少了氯化铝的用量，避免了对残留的Al金属进行二次处理的过程；不仅能够有效地降低浸出液中重金属离子的浓度，具有显著的脱除效果，采用普鲁兰多糖与氯化铝作为絮凝剂，无毒、安全、可生物降解且绿色环保。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在重金属废水中加入一定量的普鲁兰多糖水溶液，使普鲁兰多糖与重金属离子的质量比为1-10：1，快速搅拌一段时间，得到普鲁兰多糖-重金属离子吸附物的水溶液；
S2：向步骤S1中得到的吸附物水溶液中加入一定浓度的AlCl3水溶液，使AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.02-1.3：1，慢速搅拌一段时间；
S3：向步骤S2得到的混合溶液中加入碱性溶液调节其pH值为4.5～10.5，静置一段时间，生成重金属离子的絮凝沉淀物。
2.如权利要求1所述的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其特征在于，步骤S1中普鲁兰多糖与重金属离子的质量比控制在4.46-10：1。
3.如权利要求1所述的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其特征在于，步骤S2中AlCl3与普鲁兰多糖的质量比为0.6-1：1。
4.如权利要求1所述的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其特征在于，投加时控制普鲁兰多糖在体系中的质量浓度为0.5g/L。
5.如权利要求1所述的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其特征在于，步骤S3中调节混合溶液的pH值为7～9.5。
6.如权利要求5所述的利用普鲁兰多糖与氯化铝脱除重金属离子的方法，其特征在于，步骤S3中采用的碱性溶液为NaOH稀溶液。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112777706A (zh) * 2021-01-11 2021-05-11 天津科技大学 一种用于回收废水中蛋白质的复合生物絮凝剂试剂组合和使用方法
CN114380375A (zh) * 2022-01-19 2022-04-22 海南绿峰资源开发有限公司 一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090218294A1 (en) * 2005-12-30 2009-09-03 Hokyong Shon Methods for Recovering Organic-Inorganic Element-Doped Metal Oxides from Hydrolysable Metal Compounds Associated with Contaminated Water Treatment
CN103420468A (zh) * 2013-09-14 2013-12-04 邢柯君 用于印染、纺织废水处理的多元复合絮凝剂及制备方法
US20140076822A1 (en) * 2012-09-18 2014-03-20 Hercules Incorporated Process for Filtration Enhancement of Aqueous Dispersions
CN104828916A (zh) * 2015-04-21 2015-08-12 俞权锋 一种含铬废水处理剂及其制备方法
CN105384229A (zh) * 2015-12-09 2016-03-09 天津北洋百川生物技术有限公司 无机-改性普鲁兰多糖复合型絮凝剂及其使用方法
CN106630063A (zh) * 2016-12-20 2017-05-10 南京理工大学 一种类芽孢杆菌产生的微生物絮凝剂及其应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090218294A1 (en) * 2005-12-30 2009-09-03 Hokyong Shon Methods for Recovering Organic-Inorganic Element-Doped Metal Oxides from Hydrolysable Metal Compounds Associated with Contaminated Water Treatment
US20140076822A1 (en) * 2012-09-18 2014-03-20 Hercules Incorporated Process for Filtration Enhancement of Aqueous Dispersions
CN103420468A (zh) * 2013-09-14 2013-12-04 邢柯君 用于印染、纺织废水处理的多元复合絮凝剂及制备方法
CN104828916A (zh) * 2015-04-21 2015-08-12 俞权锋 一种含铬废水处理剂及其制备方法
CN105384229A (zh) * 2015-12-09 2016-03-09 天津北洋百川生物技术有限公司 无机-改性普鲁兰多糖复合型絮凝剂及其使用方法
CN106630063A (zh) * 2016-12-20 2017-05-10 南京理工大学 一种类芽孢杆菌产生的微生物絮凝剂及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孟少魁: "普鲁蓝", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑（月刊）》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112777706A (zh) * 2021-01-11 2021-05-11 天津科技大学 一种用于回收废水中蛋白质的复合生物絮凝剂试剂组合和使用方法
CN114380375A (zh) * 2022-01-19 2022-04-22 海南绿峰资源开发有限公司 一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法
CN114380375B (zh) * 2022-01-19 2023-11-21 海南绿峰资源开发有限公司 一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法

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