CN112520812A - 一种有效去除废水中重金属铅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有效去除废水中重金属铅的方法，可有效解决菌渣废物利用，有效去除废水中重金属铅Pb2+，有利于环境的保护问题，解决的技术方案是：将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；在含有质量浓度为400～600mg/L、pH5.0～7.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为4～6g/L，在室温18～25℃下，150～200r/min振荡反应25～35min，实现对重金属铅Pb2+的去除。本发明方法简单，易操作，原料丰富，廉价易得，成本低廉，节约资源，实现农业废弃物的资源化利用，变废为宝，减轻环境污染，有巨大的经济和社会效益。

Description

一种有效去除废水中重金属铅的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及利用食用菌菌渣吸附废水中的重金属铅的一种有效去除废水中重金属铅的方法。
背景技术
随着工农业的快速发展和工业废水的肆意排放，导致水资源需求日益加剧的同时，改善水质的需求也迫在眉睫。农业生产过程中农业化肥、杀虫剂、除草剂等的使用以及工业活动采矿，电镀，金属镀层，合金，电池纺织品，颜料和其他化学工业的发展增加了释放到环境中的重金属离子的数量，是引起水污染问题的主要原因。这些水体中的重金属可在生物体内富集蓄积性，且不可生物降解，最终经过食物链进入人体，存在致癌、致畸、致突变的可能性。铅是一种半挥发性且易富集的剧毒重金属元素，可通过吸入和皮肤接触等多种途径进入人体。废水中Pb2+的去除方法主要包括离子交换法、化学沉淀法、电化学法、膜过滤法等，这些方法均存在不足及缺陷，如安装复杂、操作成本高和存在潜在二次污染等。吸附法由于低成本高效率、方便操作、经济环保等优点成为废水中重金属治理的热点，而吸附法的关键是寻找环保、廉价、高效的吸附材料。
菌渣作为一种食用菌栽培基废料，在我国每年至少产生400万吨，而其利用率仅为33%，造成极大的资源浪费和环境问题。传统处理菌渣的方法是丢弃或燃烧，燃烧只能快速地取得其中10%左右的热能，是对生物量的不合理利用；菌渣中含有丰富的蛋白质和其他营养成分，随意丢弃是对资源的浪费，同时还导致霉菌和害虫的滋生，增加空气中有害孢子和害虫的数量，势必造成环境污染。所以合理的开发利用食用菌菌渣，不仅可以化废为宝，而且可以减少环境污染。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种有效去除废水中重金属铅的方法，可有效解决菌渣废物利用，有效去除废水中重金属铅Pb2+，有利于环境的保护问题。
本发明解决的技术方案是，一种有效去除废水中重金属铅的方法，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木80～85%、麦麸12～17%、石膏粉0.8～1.2%和糖0.8～1.2%制成；所述的阔叶树硬杂木为柳木、椴木或榆木；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为400～600mg/L、pH5.0～7.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为4～6g/L，在室温18～25℃下，150～200r/min振荡反应25～35min，实现对重金属铅Pb2+的去除。
本发明方法简单，易操作，原料丰富，廉价易得，成本低廉，节约资源，实现农业废弃物的资源化利用，变废为宝，减轻环境污染，有巨大的经济和社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明一种有效去除废水中重金属铅的方法，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木柳木82%、麦麸16%、石膏粉1%和糖1%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为500mg/L、pH6.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为4g/L，在室温18～25℃下，150r/min振荡反应30min，实现对重金属铅Pb2+的去除，去除率78%以上。
实施例2
本发明一种有效去除废水中重金属铅的方法，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木椴木84%、麦麸14%、石膏粉0.9%和糖1.1%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为400mg/L、pH7.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为5g/L，在室温18～25℃下，150r/min振荡反应35min，实现对重金属铅Pb2+的去除，去除率45～48%。
实施例3
本发明一种有效去除废水中重金属铅的方法，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木榆木85%、麦麸13%、石膏粉1.1%和糖0.9%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为600mg/L、pH5.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为6g/L，在室温18～25℃下，200r/min振荡反应25min，实现对重金属铅Pb2+的去除，去除率66～68%。
实施例4
本发明一种有效去除废水中重金属铅的方法，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木榆木85%、麦麸13%、石膏粉1.1%和糖0.9%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为500mg/L、pH5.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为6g/L，在室温18～25℃下，150r/min振荡反应30min，实现对重金属铅Pb2+的去除，去除率75～78%。
本发明方法简单，易操作，原料丰富，廉价易得，成本低廉，节约资源，实现农业废弃物的资源化利用，变废为宝，减轻环境污染，并经实验取得了非常好的有益技术效果，有关实验资料如下：
1、对菌渣粉测定
经对菌渣粉进行测定，菌渣粉中含有丰富的成分，菌渣粉中含有：水分7.79%～7.81%、灰分12.87%～14.14%、挥发分74.91%～75.51%、N：0.93%～0.96%、C：33.71%～34.14%、H：4.77%～4.78%、S：0.31%～0.40%、C/N：35.65%～36.28%、C/H：7.06%～7.14%。
2、除废水中重金属铅Pb2+实验
将该菌渣用于处理废水中的重金属铅Pb2+，当菌渣投加量4g/L，废水中的Pb2+浓度100mg/L，pH6.0，25℃、180r/min振荡反应30min，重金属铅的去除率达50%以上；上述其它条件不变，随着废水中的Pb2+浓度的增加，去除率逐渐增加，当废水中的Pb2+浓度达500mg/L，重金属铅的去除率达超过60%；上述其它条件不变，当废水中的Pb2+浓度在1000mg/L，重金属铅的去除率仍在45%以上。
将该菌渣用于处理废水中的重金属铅，当菌渣投加量4g/L，废水中的Pb2+浓度500mg/L，pH3.0，25℃、150r/min条件下振荡24h，重金属铅的去除率达18%以上；上述其它条件不变，随着pH的增加，重金属铅的去除率和吸附量也都增加。上述其它条件不变，pH5～7，该菌渣的去除率在66%以上。
将该菌渣用于处理废水中的重金属铅，当菌渣投加量0.5g/L，废水中的Pb2+浓度500mg/L，pH6.0，25℃、150r/min条件下振荡24h，重金属铅的去除率在30%以上；上述其它条件不变，当菌渣投加量增加时，重金属铅的去除率增加；上述其它条件不变，当菌渣投加量超过4g/L，重金属铅的去除率增加缓慢；因此，在上述条件下，该菌渣作用于废水中的重金属铅的最佳投加量为4g/L。
将该菌渣用于处理废水中的重金属铅，当菌渣投加量4g/L，废水中的Pb2+浓度500mg/L，pH6.0，25℃、150r/min条件下振荡不同时间，重金属铅的去除率随着吸附时间的增加而增加。在上述条件下振荡30min，重金属铅的去除率达68%以上，随着振荡时间的增加，去除率增加效果不明显，因此在上述条件下，该菌渣作用于废水中的重金属铅的最佳振荡时间是30min。
实验表明，本发明方法简单，易操作，原料丰富，廉价易得，成本低廉，只有现有对重金属铅Pb2+处理费用的1/3，Pb2+去除率高，可高达78%以上，实现了对废菌棒的有效利用，节约资源，大大减少了废菌棒对环境造成的污染，节约资源，实现农业废弃物的资源化利用，变废为宝，减轻环境污染，经济和社会效益巨大。

Claims (5)

1.一种有效去除废水中重金属铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木80～85%、麦麸12～17%、石膏粉0.8～1.2%和糖0.8～1.2%制成；所述的阔叶树硬杂木为柳木、椴木或榆木；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为400～600mg/L、pH5.0～7.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为4～6g/L，在室温18～25℃下，150～200r/min振荡反应25～35min，实现对重金属铅Pb2+的去除。
2.根据权利要求1所述的有效去除废水中重金属铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木柳木82%、麦麸16%、石膏粉1%和糖1%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为500mg/L、pH6.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为4g/L，在室温18～25℃下，150r/min振荡反应30min，实现对重金属铅Pb2+的去除。
3.根据权利要求1所述的有效去除废水中重金属铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木椴木84%、麦麸14%、石膏粉0.9%和糖1.1%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为400mg/L、pH7.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为5g/L，在室温18～25℃下，150r/min振荡反应35min，实现对重金属铅Pb2+的去除。
4.根据权利要求1所述的有效去除废水中重金属铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木榆木85%、麦麸13%、石膏粉1.1%和糖0.9%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为600mg/L、pH5.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为6g/L，在室温18～25℃下，200r/min振荡反应25min，实现对重金属铅Pb2+的去除。
5.根据权利要求1所述的有效去除废水中重金属铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、制备菌渣粉：
将食用菌栽培后的废菌棒风干，粉碎，过80目筛，成菌渣粉；
所述的废菌棒是由重量百分比计的：阔叶树硬杂木榆木85%、麦麸13%、石膏粉1.1%和糖0.9%制成；
（2）、去除重金属铅Pb2+：
在含有质量浓度为500mg/L、pH5.0的废水中加入菌渣粉，菌渣粉的加入量为6g/L，在室温18～25℃下，150r/min振荡反应30min，实现对重金属铅Pb2+的去除。
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