半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂制造技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，公开了半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂。这种解吸剂用于洗脱半叶马尾藻生物吸附剂吸附的镍离子，可以选用浓度为0.1M的HC1、HNO3、CaCl2/HCl、EDTA中的一种。所述半叶马尾藻生物吸附剂的制备方法：将采集的半叶马尾藻先用水冲洗掉表面的泥沙，之后用去离子水将半叶马尾藻表面的可溶性盐去除；将半叶马尾藻置于烘箱中烘至恒重；将烘干的半叶马尾藻粉碎，过筛，制成半叶马尾藻生物吸附剂。本发明专利技术给出了半叶马尾藻生物吸附剂的解吸剂，可有效的回收Ni2+以及避免Ni2+的二次污染。本发明专利技术有利于半叶马尾藻资源的开发利用和含镍电镀废水的处理，为半叶马尾藻生物吸附剂作为环境功能材料的开发利用奠定了良好的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理
，涉及生物法处理污水，具体涉及一种吸附镍离子的半叶马尾藻生物吸附剂，以及用于半叶马尾藻生物吸附剂再生的解吸剂。
技术介绍
近年来，重金属的污染日益加重，电镀行业则是造成环境中水体重金属污染的来源之一。我国水体中重金属镍污染较严重，镍主要来源于矿产的开采和电镀等行业。在电镀企业在生产过程中，含镍电镀废水主要在镀镍的前期和后期生产工艺中产生，经清洗镀件会产生一部分镀前处理废水和电镀漂洗废水。水体镍污染对生态环境和人民群众健康已经产生影响。含镍电镀废水流经到自然环境中，由于微生物无法将将其降解便经过食物链不断的在体内积累，一旦超过生物体承受的限度，会造成一系列严重的生态健康问题。虽然镍元素是人体和某些动植物体内的必需元素，但是摄入过多的镍元素会造成酶系统紊乱，重者会造成动植物的死亡。目前，去除水体中镍的常用方法为物理与化学去除法。利用物理作用，使水体中的悬浮的污染物分离，而且在处理过程中物质的化学性质不发生改变，此方法则是物理方式。在电镀废水的处理工艺中，物理法很少被单独使用。物理法主要分为蒸发浓缩法、晶析法、膜分离法。将化学药剂投加到电镀废水中，废水中的污染物通过化学反应将其改变成无毒无害的物质，使其易于从废水中分离的处理工艺属于化学法。化学法除镍主要包括化学沉淀法和氧化还原法。这些物理与化学除镍方法虽然能在某种程度上能去除一定量的重金属镍，但普遍有成本高、处理效果不够理想，甚至造成二次污染等问题。生物吸附是利用微生物从水溶液中富集、分离重金属离子方法。凡具有从溶液中富集重金属能力的生物及其衍生物均称为生物吸附剂。生物法处理环境中的重金属污染，主要是利用微生物的生长活动过程来完成的。许多生物质是可以用作生物剂吸附材料的，如藻类、酵母、真菌、细菌等。生物法处理环境中的重金属污染主要是通过吸收、络合可以将重金属沉淀成污泥，再经固液分离，使含重金属的废水达到排放标准。随着现代生物工程学科的迅速发展，使用生物法处理废水具较好的前景。生物吸附法克服了以上不足并在回收珍贵稀有金属方面显示了巨大的应用潜力，逐渐成为近年来研究及应用的热点。电镀废水的生物处理法的优点有：无需使用化学试剂、污泥量少、无二次污染、去除效率高、费用低、工艺简单等。在对多种生物质材料进行的反复研究中发现海藻，尤其是大型海藻，是价格低廉、吸附容量大的优质生物吸附剂。研究发现，藻体经化学修饰、固定化处理或适当诱变后可大大提高其对重金属的吸附能力，显示了利用藻类修复重金属污染水体的巨大潜力。藻类因其具有高去除率、低成本、可再生性，是一种非常具有前景的生物吸附材料。我国南方海区半叶马尾藻资源丰富，产量高，但目前仅少量应用于褐藻胶的提取或作为水产饲料，造成大量其资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：我国南方海区海藻，尤其是半叶马尾藻，资源丰富、产量高，但有待充分的合理开发利用。半叶马尾藻生物吸附材料处理含镍电镀废水的研究尚不够深入。为解决上述问题，本专利技术利用广东深圳南澳的半叶马尾藻资源作为实验材料，经预处理获得海藻环境功能材料。为有效的回收Ni2+以及避免Ni2+的二次污染，须采用合适的解吸剂将Ni2+从半叶马尾藻生物吸附剂上洗脱下来。本专利技术有利于半叶马尾藻资源的开发利用和含镍电镀废水的处理，为半叶马尾藻生物吸附剂作为环境功能材料的开发利用奠定了良好的基础。本专利技术提供一种半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂，其所述解吸剂用于洗脱半叶马尾藻生物吸附剂吸附的镍离子。进一步地，所述半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂选自浓度为0.1M的HC1、HNO3、CaCl2/HCl、EDTA中的一种。作为优选方式，所述解吸剂选用浓度为0.1M的CaCl2/HCl。进一步地，采用所述的半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂解吸半叶马尾藻生物吸附剂上吸附的镍离子用时不超过40min。还有，本专利技术给出了所述的半叶马尾藻生物吸附剂的下述制备方法：将采集的半叶马尾藻先用水冲洗掉表面的泥沙，之后用去离子水将半叶马尾藻表面的可溶性盐去除；将半叶马尾藻置于烘箱中烘至恒重；将烘干的半叶马尾藻粉碎，过筛，制成半叶马尾藻生物吸附剂。作为优选方式，所述的半叶马尾藻生物吸附剂由下述方法制备：将采集的半叶马尾藻先用自来水冲洗掉表面的泥沙，之后使用去离子水将半叶马尾藻表面的可溶性盐去除；将半叶马尾藻置于60℃烘箱中，24h烘至恒重；将烘干的半叶马尾藻使用粉碎机粉碎，过筛，制成粒径为0.2-0.5mm的半叶马尾藻生物吸附剂。与现有技术相比，本专利技术至少具有下述的有益效果或优点：在我国南方海区半叶马尾藻资源丰富、产量高，但很少被利用，利用其吸附重金属镍值得研究。经研究得出，使用本专利技术所述半叶马尾藻生物吸附剂可以对溶液中的Ni2+具有良好的吸附能力，为进一步研究海藻生物吸附处理含镍电镀废水打下了良好的基础。半叶马尾藻可用来吸附回收电镀废水中的Ni2+，而且可以作为廉价易得、制备较为简便的生物吸附剂，具有较好的应用前景。为有效的回收Ni2+以及避免Ni2+的二次污染，须采用合适的解吸剂将Ni2+从半叶马尾藻生物吸附剂上洗脱下来。通过本专利技术可以获知，用EDTA溶液可以高效的洗脱半叶马尾藻吸附上的Ni2+。通过研究时间对解吸的影响，结果表明解吸半叶马尾藻生物吸附剂上吸附的Ni2+需要30min左右。附图说明图1是经不同解吸剂洗脱后的半叶马尾藻生物吸附剂对Ni2+的吸附影响。图2是不同解吸剂对半叶马尾藻生物吸附剂上Ni2+的回收率的影响。图3是时间对解吸半叶马尾藻生物吸附剂上Ni2+的影响。图4是解吸半叶马尾藻生物吸附剂上Ni2+的准一级动力学模型。图5是解吸半叶马尾藻生物吸附剂上Ni2+的准二级动力学模型。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术做进一步详细阐述。(一)半叶马尾藻生物吸附剂的制备本实施例所用的半叶马尾藻采集于广东深圳南澳海域(23°44'N，117°03'E)。将采集的半叶马尾藻先用自来水冲洗掉表面的泥沙，之后使用去离子水将半叶马尾藻表面的可溶性盐去除，置于烘箱中60℃，24h烘至恒重。烘干的半叶马尾藻使用粉碎机将其粉碎，过筛，制成粒径为0.2-0.5mm的半叶马尾藻生物吸附剂。(二)半叶马尾藻生物吸附剂的解吸再生实验Ni2+储备液的配制：使用0.1M的HCl将NiCl2·6H2O配置成浓度为1000mg/L作为Ni2+溶液备用。镍离子的测定：使用原子吸收分光光度计(TAS-990，北京谱析通用仪器责任有限公司)测定吸附前后溶液Ni2+的浓度。镍离子的测定条件为波长232.0nm，光谱带宽0.2nm，线性范围0.05mg/L-3.0mg/L。解吸率的计算：(1)不同解吸剂对半叶马尾藻生物吸附剂再生的影响首先用分别用1g/L的半叶马尾藻生物吸附剂与浓度为50ml/L的Ni2+溶液进行吸附实验，过滤的半叶马尾藻生物吸附剂用双重蒸馏水冲洗三次后，将吸附上Ni2+的半叶马尾藻生物吸附剂分别加入到50mL，0.1M的HC1、HNO3、NaOH、CaCl2/HCl、EDTA解吸液中，置于200r/min的摇床中振荡2h，于离心机中6000r离心5min，取上清液稀释，用原子吸收分光光度法测定上清液中的Ni2+浓度，每种解吸剂进行三次吸附-解吸循环。半叶马尾藻吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂，其特征在于，所述解吸剂用于洗脱半叶马尾藻生物吸附剂吸附的镍离子。

【技术特征摘要】
1.半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂，其特征在于，所述解吸剂用于洗脱半叶马尾藻生物吸附剂吸附的镍离子。2.根据权利要求1所述的半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂，其特征在于，所述解吸剂选自浓度为0.1M的HC1、HNO3、CaCl2/HCl、EDTA中的一种。3.根据权利要求2所述的半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂，其特征在于，所述解吸剂选用浓度为0.1M的CaCl2/HCl。4.根据权利要求1所述的半叶马尾藻生物吸附剂的再生解吸剂，其特征在于，解吸半叶马尾藻生物吸附剂上吸附的镍离子用时不超过40min。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半叶马尾藻生物吸附剂的再生解...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建荣，范晓莉，龙建友，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44