CN1136041C - 海藻生物型重金属离子吸附剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
海藻生物型重金属离子吸附剂的制备方法，选用具有高吸附性能的海洋巨藻昆布为原料，经干燥后粉碎、浸泡活化处理、化学稳定化处理，最终得到海藻生物型重金属离子吸附剂，制备工艺简单，重金属离子吸附容量大，抗干扰能力和再生能力强，机械强度高，能耗低，具有较大的实用价值和社会经济效益。
Description
本发明属于吸附剂的制备方法，尤其是海藻生物型重金属离子吸附剂的制备方法，适用于海藻生物型重金属离子吸附剂的制备场合。
在本发明作出之前，现有技术的重金属废水的处理方法主要分为传统法和生物吸附法两大类。传统的重金属废水的处理方法主要有沉淀法、氧化还原法、蒸馏法、离子交换法、电化学处理法、膜分离法等，传统法最突出的缺点在于处理低浓度重金属废水时，工艺繁琐、能耗材耗及运行费用较高。生物法是利用生物材料(如细菌、真菌等)经处理加工成生物吸附剂对含重金属废水进行处理的一种新型处理方法。生物吸附技术应用成功的关键取决于生物吸附剂的一系列物化性能，如资源丰富、吸附容量大、抗干扰能力和再生能力强、机械强度高等性能。已有的生物吸附剂及制备方法尚不能满足上述物化性能的要求。
本发明的任务是克服现有技术的缺点，提供一种制备工艺简单、吸附容量大、抗干扰能力和再生能力强、机械强度高的海藻生物型重金属离子吸附剂的制备方法。
海藻生物型重金属离子吸附剂的制备方法，其特征是选用具有高吸附性能的海洋巨藻昆布为原料，经干燥后粉碎至0.6～2.0毫米的颗粒，用一种0.01～0.5摩尔浓度的无机镁盐溶液浸泡搅拌处理0.5～10小时后，再用去离子水洗去游离态的无机镁盐得到已活化的吸附剂中间体，然后用一种醛类有机试剂对已活化的吸附剂中间体进行化学稳定化处理，处理温度为20～100℃，处理时间为1～15小时，将已经化学稳定化处理的吸附剂中间体在温度为100～250℃的范围内进行热稳定化处理5～48小时，最终得到海藻生物型重金属离子吸附剂。
本发明与现有技术相比，制备工艺简单合理，重金属离子吸附容量大，抗干扰能力和再生能力强，机械强度高，能耗低，具有较大的实用价值和社会经济效益。
实施例1：
选用天然海洋巨藻昆布，将海藻干燥后粉碎至1.0毫米的颗粒，用0.01摩尔浓度的硝酸镁溶液浸泡搅拌处理0.5小时，再用去离子水漂洗后，即得到已活化的吸附剂中间体，然后用乙醛对已活化的吸附剂中间体进行化学稳定化处理，处理温度为30℃，处理时间为2小时，再将已经化学稳定化处理的吸附剂中间体在温度在130℃下进行热稳定化处理8小时，最终得到海藻生物型重金属离子吸附剂。
实施例2：
选用天然海洋巨藻昆布，将海藻干燥后粉碎至0.6毫米的颗粒，用0.1摩尔浓度的氯化镁溶液浸泡搅拌处理4小时，再用去离子水漂洗后，即得到已活化的吸附剂中间体，然后用糠醛对已活化的吸附剂中间体进行化学稳定化处理，处理温度为60℃，处理时间为5小时，再将已经化学稳定化处理的吸附剂中间体在温度在180℃下进行热稳定化处理24小时，最终得到海藻生物型重金属离子吸附剂。
实施例3：
选用天然海洋巨藻昆布，将海藻干燥后粉碎至2.0毫米的颗粒，用0.4摩尔浓度的硫酸镁溶液浸泡搅拌处理8小时，再用去离子水漂洗后，即得到已活化的吸附剂中间体，然后用糠醛对已活化的吸附剂中间体进行化学稳定化处理，处理温度为90℃，处理时间为10小时，再将已经化学稳定化处理的吸附剂中间体在温度在220℃下进行热稳定化处理40小时，最终得到海藻生物型重金属离子吸附剂。
实施例4：
该海藻生物型重金属离子吸附剂应用于重金属废水的净化，在性能及技术上表现出了很大的优越性和竞争力，与传统技术处理重金属废水的特征比较如下表所示：
海藻生物型重金属离子吸附剂与传统技术用于重金属废水净化的特征比较
该吸附剂 沉淀 离子交换 活性炭吸附 膜分离 蒸发吸附容量 好 好 差吸附剂成本 好 差 尚可 差浓度变化 好 差 好 好 差 好出水水质 ＜1 2～5 ＜1 差 1～5 1～5pH适应范围 尚可 差 尚可 尚可 尚可 好选择性 好 差 好 差 差 差净化效率 好 差 好 差 差 差适用离子范围 好 差 好 好 好 好抗有机物干扰 好 好 差 好 差 好再生性能 好 差 好 尚可 差 差耐冲击负荷 尚可 好 差 差 差 差运行费经济性 好 差 尚可 尚可 差 差
从表中可以看出，该海藻生物型重金属离子吸附剂应用于治理重金属污染方面具有明显的优势，具体表现在(1)对大多数重金属离子具有较高的吸附容量；(2)受水溶液中钾、钠、钙、镁等轻金属离子的干扰影响较小；(3)吸附剂制作成本低廉，工艺简单且处理效率高，运行费用低；(4)pH值和温度适应范围宽；(4)可有效地回收贵重金属；(5)可广泛地替代昂贵的离子交换树脂。因此利用海藻生物型重金属离子吸附剂处理重金属废水，具有广阔的应用前景和较好的环境效益、社会效益。
Claims (1)
1、海藻生物型重金属离子吸附剂的制备方法，其特征是选用具有高吸附性能的海洋巨藻昆布为原料，经干燥后粉碎至0.6～2.0毫米的颗粒，用一种0.01～0.5摩尔浓度的无机镁盐溶液浸泡搅拌处理0.5～10小时后，再用去离子水洗去游离态的无机镁盐得到已活化的吸附剂中间体，然后用一种乙醛或糠醛的醛类有机试剂对已活化的吸附剂中间体进行化学稳定化处理，处理温度为20～100℃，处理时间为1～15小时，将已经化学稳定化处理的吸附剂中间体在温度为100～250℃的范围内进行热稳定化处理5～48小时，最终得到海藻生物型重金属离子吸附剂。
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