CN115025763B - 一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115025763B CN115025763B CN202210564291.1A CN202210564291A CN115025763B CN 115025763 B CN115025763 B CN 115025763B CN 202210564291 A CN202210564291 A CN 202210564291A CN 115025763 B CN115025763 B CN 115025763B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cadmium
- phlogopite
- modified
- containing wastewater
- functional material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052628 phlogopite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims abstract description 16
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 20
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 20
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 20
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 16
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 12
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 8
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 7
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 241000881860 Paenibacillus mucilaginosus Species 0.000 claims description 4
- 239000007633 bacillus mucilaginosus Substances 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 5
- -1 sodium fatty alcohol Chemical class 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 3
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001579 aluminosilicate mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/165—Natural alumino-silicates, e.g. zeolites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Abstract
本发明公开了一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用。其步骤是：1)将矿物金云母进行改性预处理；2)将一定量脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性后的金云母表面；3)将镉抗性菌株接种到改性金云母上，制备成可高效处理矿山含镉废水的功能材料。该材料具有环境友好，使用方便，成本低廉，可高效处理矿山含镉废水等优点。
Description
技术领域
本发明属于矿山废水处理技术领域，更具体涉及一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法以及应用，可应用于处理矿山含镉废水。
背景技术
镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，具有化学活性强、移动性大和毒性持久的特点，而且极易通过食物链的富集作用危及人类健康，对人体具有致病、致癌和致突变作用。有色金属矿山的开采和冶炼是环境镉污染的主要来源，含镉烟尘沉降和含镉废水经灌溉进入农田，造成土壤污染，重金属镉在土壤中很难消除，当其在土壤中累积到一定程度时，就会对土壤-植物系统产生危害，造成土壤质量下降、农作物产量和内在品质降低等问题，以及土壤中一些常见的昆虫数量发生变化，并随着食物链最终进入动植物体和人体，进而危及人类健康。因此，对镉的防控和污染治理迫在眉睫。
镉污染及其防治是一个世界性难题，含镉废水处理技术主要有物理、化学、电动法、生物法等。目前，国内外对镉污染治理的研究已有了一定的成效，但仍存在很多理论和实际上的问题，如物理法实施复杂，治理费用高，容易引起土壤肥力下降，化学法可能导致土壤中微量元素损失和土壤复合污染，电动法局限性大，生物法修复时间长、治理效果有待进一步提高。
本发明旨在通过将生态环保的天然矿物材料改性后进行阴离子表面活性剂负载，然后接种镉抗性细菌，制备成可高效处理矿山含镉废水的功能材料。可应用到矿山含隔废水的处理工程中，充分发挥材料物理化学吸附和微生物处理的效果，有效解决矿山含隔废水的处理难题。
发明内容
本发明的目的是针对矿山含隔废水的处理难题，是在于提供了一种可高效处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用，该材料环境友好，使用方便，成本低廉，效果明显。
本采用的金云母属于铝硅酸盐矿物，具有连续层状硅氧四面体构造。特殊的物化性质和结构，经改性后，通过物理化学吸附和离子交换吸附作用对镉具有很好的去除能力。同样改性条件下，本发明中金云母对镉的去除能力为沸石的2-3倍，为石英的3-5倍。
金云母具有独特的片状晶型结构，本发明中改性金云母密度为3.4～3.6g/cm3，表观密度30～32g/100cm3，比表面积达到120-130m2/g，为吸附镉提供更多的吸附反应位点。为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：
一种处理矿山含镉废水的改性功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将金云母原土颗粒酸浸、焙烧，制备出改性金云母；
2)将改性金云母加入到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液中加热，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性金云母表面；
3)将抗镉菌株接种到步骤2)获得的负载了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的改性金云母上，制备成理矿山含镉废水的改性功能材料。
所述的制备方法，
步骤1)：将金云母原土颗粒纯化，用水浸泡，风干，浸入稀盐酸溶液中加热搅拌，水洗至中性，然后焙烧，制备出改性金云母。
所述的制备方法，
步骤1)：将金云母原土颗粒，优选粒径3-8mm纯化，用蒸馏水浸泡2-5小时，风干至恒重，浸入稀盐酸溶液中50-70℃加热2-5小时，水洗至中性，然后置于500-550℃条件下焙烧1-3小时，制备出改性金云母。
所述的制备方法，
步骤2)：将改性金云母加入到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液(质量分数5％-10％)中加热1-2h，干燥后用水洗至中性，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性金云母表面。
所述的制备方法，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液通过微波辅助水浴加热，微波功率范围500-600W，水浴加热温度范围为50-80℃。
本发明微波辅助水浴加热法让表面活性剂更紧密和充分负载到金云母表面，微波辅助水浴加热法负载脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠后的金云母对镉的去除率为单独水浴加热负载或微波负载去除率的2倍和1.6倍。所述的制备方法，
将改性金云母投加至培养基中，灭菌冷却后，将镉抗性菌株接种到培养基中恒温培养，向吸附完成的体系中加入海藻酸钠，进行交联反应。
进一步地，
将改性金云母投加至培养基，改性金云母与培养基投加比例为1:10-20，灭菌冷却后，将镉抗性菌株接种到培养基中22-26℃培养15-25小时，向吸附完成的体系中加入海藻酸钠，海藻酸钠与反应体系比例1:80-100，在35-50℃条件下交联反应3-4h。
培养基配方：蛋白胨5g，牛肉膏3g，明胶120g，蒸馏水1000mL。
菌株接种量为2％-6％。
所述的制备方法，菌株为胶质芽孢杆菌，生产厂家为保定瑞谷生物科技有限公司。本发明还提供了一种处理矿山含镉废水的改性功能材料，是由上述方法所制备得到。
本发明还提供了所述的处理矿山含镉废水的改性功能材料的应用，用于处理矿山含镉废水。
本发明原料金云母属于铝硅酸盐矿物，具有连续层状硅氧四面体构造。云母矿广泛存在于亚洲、非洲和美洲。金云母是云母类矿物中的一种，富含铁、镁和钾等元素，是天然的粘土矿物。但天然矿物材料可能存在酸性或碱性过高、离子交换性不强、比表面积不够大等问题，不易作为原材料直接应用到重金属吸附处理技术中。本发明首次通过对金云母进行改性和负载表面活性剂后，增大了比表面积和孔径，改变了金云母表面电荷，加强了阳离子交换性和吸附性，改性金云母的表面结构、多孔性、阳离子交换性及化学成分特性，使其可起到吸附镉等金属的作用。同时改性金云母的粗糙表面和多孔结构有利于微生物覆膜。将镉抗性菌株接种到改性金云母上，制备成处理矿山含镉废水的功能材料。充分发挥矿物材料和微生物的作用，可显著提高对含镉矿山废水的处理效果。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、方法易行、操作简便、成本低廉，具有显著的环境效益和经济效益；
2、材料为天然硅酸盐矿物，生态环保，无二次污染；
3、充分发挥天然材料特点，可显著促进微生物覆膜、生长；
4、有效解决矿山含隔废水难以处理的技术难题；
5、应用功能材料后，矿山含镉废水的去除率可达到90％以上。
附图说明
图1为金云母图片。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种处理矿山含镉废水的改性功能材料制备方法，其步骤是：
1)将金云母原土颗粒(粒径5mm)纯化，用蒸馏水浸泡2小时，风干至恒重，浸入稀盐酸溶液(浓度2mol/L)中水浴加热搅拌2小时(60℃)，水洗至中性，然后置于马弗炉中在550℃条件下焙烧1小时，制备出改性金云母；
2)将改性预处理后的金云母加入到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液(1％)中通过微波(微波功率600W)辅助水浴60℃加热1小时，干燥后用清水洗至中性，将脂肪醇硫酸酯钠负载于改性金云母表面；
3)将负载了脂肪醇硫酸酯钠的改性金云母投加至培养基(投加比例1:10)中，灭菌冷却后，将镉抗性菌株胶质芽孢杆菌接种到培养基中恒温(温度22℃)培养20小时，向吸附完成的体系中加入海藻酸钠(海藻酸钠加入比例1:80)，在40℃条件下交联反应3h得到功能材料。菌接种量为5％；培养基配方：蛋白胨5g，牛肉膏3g，明胶120g，蒸馏水1000mL。
将上述制备的功能材料用于处理镉浓度为1.26mg/L的矿山废水，反应时间2小时，材料用量为0.10g/L时，镉去除率达到99.25％。
按照上述方法，区别在于直接加入未经过任何处理的金云母对镉的去除率低于20％；
按照上述方法，区别在于只进行改性，不进行表面活性剂处理，未接种菌株，也未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为35.90％；
按照上述方法，区别在于没有进行改性，只进行表面活性剂处理，未接种菌株，也未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为52.50％；
按照上述方法，区别在于进行了改性和表面活性剂处理，但未接种菌株，也未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为61.20％。
按照上述方法，区别在于没有进行改性，也不进行表面活性剂处理，但接种了菌株，未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为35.20％。
按照上述方法，区别在于没有进行海藻酸钠交联，对镉的去除率为82.60％。
实施例2：
一种处理矿山含镉废水的改性功能材料制备方法，其步骤是：
1)将金云母原土颗粒(粒径8mm)纯化，用蒸馏水浸泡5小时，风干至恒重，浸入稀盐酸(浓度1mol/L)溶液中水浴加热搅拌3小时(60℃)，水洗至中性，然后置于马弗炉中在500℃条件下焙烧2小时，制备出改性金云母；
2)将负载了脂肪醇硫酸酯钠的改性预处理后的金云母加入到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液(1％)中通过微波(微波功率600W)辅助水浴80℃加热2小时，干燥后用清水洗至中性，将脂肪醇硫酸酯钠负载于改性金云母表面；
3)将改性金云母投加至培养基(投加比例1:10)中，灭菌冷却后，将镉抗性菌株胶质芽孢杆菌接种到培养基中恒温(温度25℃)培养25小时，向吸附完成的体系中加入海藻酸钠(海藻酸钠加入比例1:90)，在50℃条件下交联反应4h得到功能材料。菌接种量为6％。培养基配方：蛋白胨5g，牛肉膏3g，明胶120g，蒸馏水1000mL。
将上述制备的功能材料用于处理镉浓度为9.68mg/L的矿山废水，反应时间4小时，材料用量为0.36g/L时，镉去除率达到95.16％。
按照上述方法，区别在于直接加入未经过任何处理的金云母对镉的去除率低于20％；
按照上述方法，区别在于只进行改性，不进行表面活性剂处理，未接种菌株，也未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为34.60％；
按照上述方法，区别在于没有进行改性，只进行表面活性剂处理，未接种菌株，也未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为50.20％；
按照上述方法，区别在于进行了改性和表面活性剂处理，但未接种菌株，也未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为59.50％。
按照上述方法，区别在于没有进行改性，也不进行表面活性剂处理，但接种了菌株，未进行海藻酸钠交联的金云母对镉的去除率为30.60％。
按照上述方法，区别在于没有进行海藻酸钠交联，对镉的去除率为76.10％。
Claims (9)
1.一种处理矿山含镉废水的改性功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将金云母原土颗粒酸浸、焙烧，制备出改性金云母；酸浸为浸入稀盐酸溶液中50-70℃加热搅拌2-5小时，焙烧为置于500-550℃条件下焙烧1-3小时；
2）将改性金云母加入到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液中加热，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性金云母表面；
3）将抗镉菌株接种到步骤2）获得的负载了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的改性金云母上，制备成处理矿山含镉废水的改性功能材料；
所述的抗镉菌株为胶质芽孢杆菌。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
步骤1）：将金云母原土颗粒纯化，用水浸泡，风干，浸入稀盐酸溶液中加热搅拌，水洗至中性，然后焙烧，制备出改性金云母。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
步骤1）：将金云母原土颗粒，选粒径3-8mm纯化，用蒸馏水浸泡2-5小时，风干至恒重，浸入稀盐酸溶液中50-70℃加热搅拌2-5小时，水洗至中性，然后置于500-550℃条件下焙烧1-3小时，制备出改性金云母。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
步骤2）：将改性金云母加入到质量分数5%-10%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液中加热1-2h，干燥后用水洗至中性，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性金云母表面。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液通过微波辅助水浴加热，微波功率范围500-600W，水浴加热温度范围为50-80℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
步骤3）具体的接种条件和步骤：将改性金云母投加至培养基中，灭菌冷却后，将镉抗性菌株接种到培养基中恒温培养，向吸附完成的体系中加入海藻酸钠，进行交联反应。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将改性金云母投加至培养基，改性金云母与培养基投加比例为1:10-20，灭菌冷却后，将镉抗性菌株接种到培养基中22-26℃培养15-25小时，向吸附完成的体系中加入海藻酸钠，海藻酸钠与反应体系比例1:80-100，在35-50℃ 条件下交联反应 3-4 h。
8.一种处理矿山含镉废水的改性功能材料，其特征在于，是由权利要求1-7任一项所述的方法所制备得到。
9.权利要求8所述的处理矿山含镉废水的改性功能材料的应用，其特征在于，用于处理矿山含镉废水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210564291.1A CN115025763B (zh) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210564291.1A CN115025763B (zh) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115025763A CN115025763A (zh) | 2022-09-09 |
| CN115025763B true CN115025763B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=83120806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210564291.1A Active CN115025763B (zh) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115025763B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101081785A (zh) * | 2006-06-02 | 2007-12-05 | 天津市汉沽区福祥肥料加工厂 | 利用含钾矿石生产构溶性钾镁肥的方法 |
| CN107603893A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-01-19 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 一种对镉具有高抗性的紫胞菌及提取方法和应用 |
| CN107652976A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-02-02 | 湖南隆洲驰宇科技有限公司 | 一种矿物基土壤修复剂及其制备方法 |
| CN109369226A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-22 | 绵阳师范学院 | 一种强化植物修复镉污染土壤的生物菌肥及应用 |
| CN110064647A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-07-30 | 湖南双晟科技信息咨询有限公司 | 一种镉污染土壤的处理方法 |
| CN112759462A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-07 | 湖北绿道农业发展有限公司 | 一种改善土壤镉污染的生物有机肥及其制备方法 |
-
2022
- 2022-05-23 CN CN202210564291.1A patent/CN115025763B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101081785A (zh) * | 2006-06-02 | 2007-12-05 | 天津市汉沽区福祥肥料加工厂 | 利用含钾矿石生产构溶性钾镁肥的方法 |
| CN107652976A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-02-02 | 湖南隆洲驰宇科技有限公司 | 一种矿物基土壤修复剂及其制备方法 |
| CN107603893A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-01-19 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 一种对镉具有高抗性的紫胞菌及提取方法和应用 |
| CN109369226A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-22 | 绵阳师范学院 | 一种强化植物修复镉污染土壤的生物菌肥及应用 |
| CN110064647A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-07-30 | 湖南双晟科技信息咨询有限公司 | 一种镉污染土壤的处理方法 |
| CN112759462A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-07 | 湖北绿道农业发展有限公司 | 一种改善土壤镉污染的生物有机肥及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Adsorption of Cadmium and Zinc onto Micaceous Minerals: Effect of Siderophore Desferrioxamine B;Mohsen HAMIDPOUR et al.;《Pedosphere》;第590-597页 * |
| 云母钛珠光颜料在洗发水体系中悬浮稳定性的研究;陈小康等;《日用化学工业》;第270-273页 * |
| 蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染;赵胤等;《农业环境科学学报》;第1026-1033页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115025763A (zh) | 2022-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108793433B (zh) | 一种高浊度水质应急处理技术 | |
| CN110586030B (zh) | 一种热量循环利用的吸附固定土壤镉铜的改性生物炭的制备方法 | |
| CN109772868B (zh) | 防治重金属污染的土壤生态环境修复方法 | |
| CN106587197B (zh) | 纳米生物循环水处理剂 | |
| CN108929023B (zh) | 一种污泥泥水分离方法 | |
| CN110484276B (zh) | 一种纳米铁基复合材料耦合六价铬还原细菌修复铬污染土壤的方法和试剂 | |
| CN108554379B (zh) | 基于废弃钢渣的吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN115025763B (zh) | 一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用 | |
| CN108079937B (zh) | 一种基于废弃煤矸石的吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN110436728B (zh) | 一种铁基材料协同微生物原位稳定化修复铅污染底泥的方法 | |
| CN116640578A (zh) | 解磷菌强化的污泥水热炭化土壤重金属修复基质及制备方法和应用 | |
| CN111072156A (zh) | 一种用于黑臭水体治理的复合微生态制剂 | |
| CN108570325B (zh) | 用于高盐土壤修复的微生物制剂及其制备方法 | |
| CN115771951A (zh) | 养殖废水的氮磷去除方法 | |
| CN112961794B (zh) | 一种吸附汞的复合菌制剂及应用 | |
| CN113321318B (zh) | 一种基于微生物复合改性提高粘土治理有害藻华效率的方法 | |
| CN112266074B (zh) | 一种镁盐改性生物质炭强化异养硝化-好氧反硝化菌株脱氮的方法 | |
| CN112048451B (zh) | 一种柠檬酸杆菌及其在处理含硫酸盐废水处理中的应用与柠檬酸杆菌的分离鉴定方法 | |
| CN112553095B (zh) | 一种用于处理高浓度餐厨废水的复配菌剂及其制备方法 | |
| CN110144308B (zh) | 一种耐受高盐、高效降解硝酸盐的反硝化菌及其制备与用途 | |
| CN109607822B (zh) | 一种生态友好型河湖砷原位治理复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN110227417B (zh) | 适于泥水中吸附三氯生的田螺壳改性生物炭及其制备方法 | |
| CN111790354A (zh) | 一种硫基生物炭材料及其制备方法和应用 | |
| CN112429818A (zh) | 一种污水除磷用电化石滤料及其制备方法和应用 | |
| CN106833797B (zh) | 一种高硫分煤矿分段生物堆浸脱硫的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |