一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包。现有技术是采用将茶叶分散至废水中吸附的方法，此法操作步骤繁琐，需通过离心使吸附剂与废水分离，不可避免吸附剂的损失，不利于回收。茶叶包包括外包膜、废茶叶粉末。外包膜为封闭结构，用于包覆废茶叶粉末；材质为亲水性聚丙烯膜；废茶叶粉末的粒径小于80目。以废弃茶作为吸附剂，用于去除废水中重金属离子，达到以废治废的目的；制备成茶叶包形式操作简便，避免了吸附剂分散至废水中吸附的繁琐步骤，且避免吸附剂的损失；能够再生，重复使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包。现有技术是采用将茶叶分散至废水中吸附的方法，此法操作步骤繁琐，需通过离心使吸附剂与废水分离，不可避免吸附剂的损失，不利于回收。茶叶包包括外包膜、废茶叶粉末。外包膜为封闭结构，用于包覆废茶叶粉末；材质为亲水性聚丙烯膜；废茶叶粉末的粒径小于80目。以废弃茶作为吸附剂，用于去除废水中重金属离子，达到以废治废的目的；制备成茶叶包形式操作简便，避免了吸附剂分散至废水中吸附的繁琐步骤，且避免吸附剂的损失；能够再生，重复使用。【专利说明】一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包
本技术属于废水处理
，涉及一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包。
技术介绍
重金属污染是当今重要的环境污染问题，其中铬元素能过引起皮炎、气管炎、湿疹等，并有致癌作用。目前含重金属废水处理的方法主要有化学法、生物膜法、离子交换法、吸附法等。其中吸附法具有适应性广，经济，步骤简单等优点。尤其是生物吸附法，即利用一些农林废弃物作为吸附剂处理含铬废水，可以达到以废治废的目的，避免二次污染。茶叶具有多孔结构，有多种含氧、氮、磷和硫的活性基团，可与金属离子发生络合反应。基于这些特点，以废弃茶为原料用于吸附废水中重金属离子已有文献报道，表明茶叶是一种很好的吸附剂。但文献中均采用将茶叶分散至废水中吸附的方法，此法操作步骤繁琐，需通过离心使吸附剂与废水分离，不可避免吸附剂的损失，不利于回收。因此，本方法将茶叶封装成“茶叶包”形式处理含铬废水，可以简化操作步骤，避免吸附剂的污染和损失，利于吸附剂的回收和循环使用。
技术实现思路
本技术针对传统吸附法中吸附剂分散在溶液中吸附的繁琐步骤，提供一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包。本技术茶叶包包括外包膜、废茶叶粉末；外包膜为封闭结构，外包膜包覆废茶叶粉末；所述的外包膜材质为亲水性聚丙烯膜，孔径为0.5?2.0 Mm ；所述的废茶叶粉末的粒径小于80目。本技术利用废弃茶为吸附剂去除废水中铬离子，茶叶的多孔结构和含有羟基、酰胺等多种官能团，是通过物理吸附和化学吸附双重作用实现的，铬去除率可达到95% ;甚至经开水泡过的茶叶因保留大部分官能团，仍具有较强的去除能力。另外，采用吸附包的吸附形式有以下优点:(1)吸附包形式避免分散吸附时离心分离等繁琐步骤，简化了操作步骤，避免吸附剂的损失；(2)处理含杂质较多的废水时，由于外包膜的保护可避免杂质对吸附剂的污染，吸附剂经解吸处理后可循环使用。【专利附图】【附图说明】图1是本技术茶叶包的结构示意图；图2是实施例1所得的不同吸附剂对铬吸附效果的对比图；图3是实施例2所得的过期龙井茶对铬的吸附效果图；图4是实施例3所得的过期龙井茶对铬的吸附效果图。【具体实施方式】下面结合实例对本技术做进一步说明。如图1所示,茶叶包包括外包膜1、废茶叶粉末2,外包膜I为封闭结构,外包膜I包覆废茶叶粉末2 ；所用的外包膜I材质为亲水性聚丙烯膜，孔径为0.5~2.0 Mffl ;废茶叶粉末2的粒径小于80目。制备过程:将废弃茶放入烘箱中60~80°C过夜烘干、研磨，并用80目筛分筛，得到废茶叶粉末2 ;然后用亲水性聚丙烯膜作为外包膜1，包覆废茶叶粉末2，得到茶叶包。应用过程:将茶叶包浸入蒸馏水中活化10~15 min，然后浸入废水中，常温下放入振荡器中振荡，使茶叶包中的废茶叶粉末2与废水充分混合吸附废水中铬离子。将处理后的废水用火焰原子吸收分光光度法在波长359.4 nm下测定处理后的废水中铬离子浓度，计算茶叶包对铬离子的去除率。实施例1:分别称取800 mg不同吸附剂包括龙井茶、开水泡2 h后龙井茶、紫笋茶以及颗粒活性炭(大森林椰壳活性炭)，60°C过夜烘干、研磨，用80目筛分筛，然后用膜孔径为0.5 Mffl的亲水性聚丙烯膜作为外包膜，制成茶叶包，分别投入到10 mL废水中，置于恒温水浴振荡器中，震荡速率为100 r/min，常温条件下震荡30 min后测处理后废水中铬浓度，吸附效果见图2。由图2可知 ，两种不同品种茶叶吸附铬离子效果与颗粒活性炭相当，开水泡过的茶叶吸附性能略有损失。分析原因如下:紫笋茶与龙井茶的主要官能团相似，均含有酚类羟基、羧基、酰胺等活性基团，可以通过与铬离子之间的络合作用力达到去除铬离子的目的。而泡后的龙井茶仍保留这些活性基团，用于重金属离子吸附仍有利用价值。因此，茶叶表面与金属离子同时存在物理和化学作用力。而活性炭不含有任何官能团，仅依靠其比表面积大的优势与目标离子通过物理作用结合，对铬离子吸附能力较弱。实施例2:分别称取300，600，800，1000 mg研磨后龙井茶，70°C过夜烘干、研磨，用80目筛分筛，然后用膜孔径为2.0 Mffl的亲水性聚丙烯膜作为外包膜，制成茶叶包，分别投入到10 ml制革废水中，置于振动器中常温条件下进行吸附实验，吸附时间为I h。用原子吸收法测定处理后的制革废水中铬浓度，吸附效果如图2所示。由图3可知，随着吸附剂用量不断增加，铬去除率也明显呈上升趋势。实施例3:将废弃龙井茶在80°C过夜烘干、研磨，用80目筛分筛，然后用膜孔径为1.0 Mm的亲水性聚丙烯膜作为外包膜，制成茶叶包。准备800 mgUOOO mg茶叶包各7个，放入10 1^废水中，置于振荡器中，分别吸附30、60、90、120、150、180、210 min后，测定处理后废水中铬浓度，吸附效果如图3所示。由图4可知，对于1000 mg“茶叶包”，在120 min前，铬去除率与时间呈线性上升关系，随后随着反应的进一步延长，吸附达到饱和，去除率保持在95 %左右。对于800 mg“茶叶包”，180 min吸附达到饱和后去除率在89 %左右。对于从整个吸附动力学过程来看，吸附总量的90 %在120 min内完成。实施例4:将已吸附废水中铬的“茶叶包”用强酸解吸，并再次使用。利用在酸性环境中，茶表面羟基、氨基与铬离子难以形成络合物的特性，用强酸进行解吸。具体操作为:将吸附铬离子后的“茶叶包”放入10 mL 0.1 mo I/L HCI解吸液中，超声10 min后测定解吸液中铬浓度，计算解吸率为63.5 %。更换解吸液继续超声10 min进行第二次解吸，反复操作，四次解吸后解吸率可达到90.9 %。解吸后“茶叶包”再次用于吸附废水中铬离子，吸附120 min后，铬去除率为50.4 %，初步实现了“茶叶包”再次利用。上述实施例并非是对于本技术的限制，本技术并非仅限于上述实施例，只要符合本技术要求，均属于本技术的保护范围。【权利要求】1.一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包，其特征在于该茶叶包包括外包膜、废茶叶粉末；外包膜为封闭结构，外包膜包覆废茶叶粉末；外包膜材质为孔径为0.5?2.0 Mm的亲水性聚丙烯膜，废茶叶粉末的粒径小于80目。【文档编号】C02F1/28GK203610139SQ201320774086【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日 【专利技术者】张素玲, 张春晓, 姚志通 申请人:杭州电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吸附废水中铬离子的茶叶包，其特征在于该茶叶包包括外包膜、废茶叶粉末；外包膜为封闭结构，外包膜包覆废茶叶粉末；外包膜材质为孔径为0.5～2.0?μm的亲水性聚丙烯膜，废茶叶粉末的粒径小于80目。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张素玲，张春晓，姚志通，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：