一种含重金属离子废水的吸附处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含重金属离子废水的吸附处理方法，包括以下步骤：将壳聚糖、盐酸混合搅拌制得壳聚糖溶液；然后加入硅烷偶联剂，得到改性壳聚糖溶液；向改性壳聚糖溶液中加入三氯化铁溶液搅拌得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，超声处理，加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到戊二醛溶液中，搅拌然后进行过滤，得到的沉淀依次进行洗涤、干燥、研磨，得到复合吸附剂；将复合吸附剂加入到废水中，调节废水的pH，搅拌吸附，过滤，滤液调节至中性进行排放；复合吸附剂脱吸附后重新利用。该方法可有效吸附除去废水中的重金属离子，且吸附剂易于回收，吸附容量大，使用范围广，对水体无二次污染。

Adsorption treatment method for wastewater containing heavy metal ions

The invention discloses a method for adsorption treatment of wastewater containing heavy metal ions, which comprises the following steps: mixing chitosan hydrochloride, prepared chitosan solution; then adding silane coupling agent modified chitosan solution; mixing ferric chloride solution is added to the modified chitosan solution obtained in the mixed solution; the dry powder of Ulva pertusa added to the mixed solution, ultrasonic treatment, adding excessive ethanol, centrifuged and the resulting precipitate was washed with deionized water to neutral after added to glutaraldehyde solution, stirring and filtering, the precipitation followed by washing, drying, grinding, composite adsorbent; the composite adsorbent was added to the wastewater, regulation the pH of the wastewater, adsorption, filtration, the filtrate was adjusted to neutral emission; composite adsorbent adsorption desorption after reuse. This method can effectively remove the adsorption of heavy metal ions in wastewater, and the adsorbent is easy to recycle, large adsorption capacity, wide application range, no two pollution of water.

【技术实现步骤摘要】
一种含重金属离子废水的吸附处理方法
：本专利技术涉及重金属离子废水领域，具体的涉及一种含重金属离子废水的吸附处理方法。
技术介绍
：重金属广泛应用于电镀、有色金属冶炼、纺织印染、农药、合金等现代工业中，对人体和环境具有严重的危害性。中国的国家标准规定：废水中重金属的最高允许排放量为0.1mg/L。传统的分离方法中：沉淀法、氧化还原法及铁氧体法只适宜于处理高浓度含重金属离子废水；离子交换法、膜分离法及活性炭吸附法成本较高；生化法的操作周期太长且占地面积大。生物吸附法是一种新兴的废水处理技术，所用生物材料易得，价格便宜，尤其适用于处理较低浓度的重金属废水。以藻类作为生物吸附剂，吸附、分离重金属离子，国外在20世纪80年代就已对此展开了研究，而国内仅在近一两年才着手进行研究。吸附重金属离子的海藻可分为多细胞大型藻和单细胞微藻，单细胞微藻需要人工培养，成本高且产量低；而孔石莼作为渤海边自然生长的大型绿藻，其成本低廉，同时较薄的叶片结构使其具有较大的吸附表面积。用孔石莼作吸附剂，目前应用于废水处理的研究较少，且其应用pH范围较窄，且吸附量小，不易于分离。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种含重金属离子废水的吸附处理方法，该方法可有效吸附除去重金属离子废水中的重金属离子，且吸附剂易于回收，吸附容量大，使用范围广，对水体无二次污染。为实现上述目的，本专利技术采用下述方案：一种含重金属离子废水的吸附处理方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、盐酸混合搅拌均匀，制得壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入硅烷偶联剂，500rpm下搅拌30min，静置30min，得到改性壳聚糖溶液；(2)向改性壳聚糖溶液中加入配制好的三氯化铁溶液，常温磁力搅拌，得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，500W功率下超声30min，然后加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到质量浓度为20％的戊二醛溶液中，3000转/分的状态下搅拌1h，然后进行过滤，得到的沉淀依次进行无水乙醇洗涤、干燥、研磨，得到复合吸附剂；(3)将上述制得的复合吸附剂加入到含重金属离子的废水中，调节废水的pH，在40-60℃下搅拌吸附30-100min，吸附完成后过滤，滤液调节至中性可进行排放；复合吸附剂脱吸附后可重新利用。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述盐酸的质量浓度为3％。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述壳聚糖、盐酸的用量比为1g：(80-100)mL。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述硅烷偶联剂、壳聚糖的质量比为0.03:1。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述三氯化铁溶液的浓度为0.15mol/L。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，壳聚糖与三氯化铁溶液的用量比为(2-8)mg：2mL。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述壳聚糖与孔石莼干粉的质量比为3：(1-3)。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述戊二醛溶液的添加量为三氯化铁溶液体积的20％。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述含重金属离子废水中，铬离子的浓度为5.5mg/L，锌离子浓度为3.5mg/L，铜离子浓度为3.2mg/L。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述复合吸附剂的添加量为0.33-0.56g/L。本专利技术具有以下有益效果：孔石莼干粉成本低廉，同时较薄的叶片结构使其具有较大的吸附表面积，其可以有效吸附除去废水中的重金属离子，但是其用于废水处理时的适用pH范围较窄，且吸附容量也有待改善，与废水分离较困难；为了解决这一问题，本专利技术首先将硅烷偶联剂对壳聚糖进行改性，然后与三氯化铁溶液混合采用三氯化铁与壳聚糖在戊二醛的作用下，发生交联，形成多孔膜，包覆在孔石莼干粉表面，其吸附容量大，可有效吸附除去重金属离子废水中的重金属离子，且吸附剂易于回收，适用范围广，对水体无二次污染。具体实施方式：为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1一种含重金属离子废水的吸附处理方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、质量浓度为3％的盐酸混合搅拌均匀，制得壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入硅烷偶联剂，500rpm下搅拌30min，静置30min，得到改性壳聚糖溶液；其中，壳聚糖、盐酸的用量比为1g：80mL；硅烷偶联剂、壳聚糖的质量比为0.03:1；(2)向改性壳聚糖溶液中加入配制好的三氯化铁溶液，常温磁力搅拌，得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，500W功率下超声30min，然后加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到质量浓度为20％的戊二醛溶液中，3000转/分的状态下搅拌1h，然后进行过滤，得到的沉淀依次进行无水乙醇洗涤、干燥、研磨，得到复合吸附剂；其中，三氯化铁溶液的浓度为0.15mol/L；壳聚糖与三氯化铁溶液的用量比为2mg：2mL，壳聚糖与孔石莼干粉的质量比为3：1，戊二醛溶液的添加量为三氯化铁溶液体积的20％；(3)将上述制得的复合吸附剂加入到含重金属离子的废水中，调节废水的pH，在40℃下搅拌吸附30min，吸附完成后过滤，滤液调节至中性可进行排放；复合吸附剂脱吸附后可重新利用；复合吸附剂的添加量为0.33g/L。实施例2一种含重金属离子废水的吸附处理方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、质量浓度为3％的盐酸混合搅拌均匀，制得壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入硅烷偶联剂，500rpm下搅拌30min，静置30min，得到改性壳聚糖溶液；其中，壳聚糖、盐酸的用量比为1g：100mL；硅烷偶联剂、壳聚糖的质量比为0.03:1；(2)向改性壳聚糖溶液中加入配制好的三氯化铁溶液，常温磁力搅拌，得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，500W功率下超声30min，然后加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到质量浓度为20％的戊二醛溶液中，3000转/分的状态下搅拌1h，然后进行过滤，得到的沉淀依次进行无水乙醇洗涤、干燥、研磨，得到复合吸附剂；其中，三氯化铁溶液的浓度为0.15mol/L；壳聚糖与三氯化铁溶液的用量比为8mg：2mL，壳聚糖与孔石莼干粉的质量比为3：3，戊二醛溶液的添加量为三氯化铁溶液体积的20％；(3)将上述制得的复合吸附剂加入到含重金属离子的废水中，调节废水的pH，在60℃下搅拌吸附100min，吸附完成后过滤，滤液调节至中性可进行排放；复合吸附剂脱吸附后可重新利用；复合吸附剂的添加量为0.56g/L。实施例3一种含重金属离子废水的吸附处理方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、质量浓度为3％的盐酸混合搅拌均匀，制得壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入硅烷偶联剂，500rpm下搅拌30min，静置30min，得到改性壳聚糖溶液；其中，壳聚糖、盐酸的用量比为1g：85mL；硅烷偶联剂、壳聚糖的质量比为0.03:1；(2)向改性壳聚糖溶液中加入配制好的三氯化铁溶液，常温磁力搅拌，得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，500W功率下超声30min，然后加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到质量浓度为20％的戊二醛溶液中，3000转/分的状态下搅拌1h，然后进行过滤，得到的沉淀依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含重金属离子废水的吸附处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、盐酸混合搅拌均匀，制得壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入硅烷偶联剂，500rpm下搅拌30min，静置30min，得到改性壳聚糖溶液；(2)向改性壳聚糖溶液中加入配制好的三氯化铁溶液，常温磁力搅拌，得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，500W功率下超声30min，然后加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到质量浓度为20％的戊二醛溶液中，3000转/分的状态下搅拌1h，然后进行过滤，得到的沉淀依次进行无水乙醇洗涤、干燥、研磨，得到复合吸附剂；(3)将上述制得的复合吸附剂加入到含重金属离子的废水中，调节废水的pH，在40‑60℃下搅拌吸附30‑100min，吸附完成后过滤，滤液调节至中性可进行排放；复合吸附剂脱吸附后可重新利用。

【技术特征摘要】
1.一种含重金属离子废水的吸附处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、盐酸混合搅拌均匀，制得壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入硅烷偶联剂，500rpm下搅拌30min，静置30min，得到改性壳聚糖溶液；(2)向改性壳聚糖溶液中加入配制好的三氯化铁溶液，常温磁力搅拌，得到混合溶液；将孔石莼干粉加入到混合溶液中，500W功率下超声30min，然后加入过量无水乙醇，离心处理，得到的沉淀用去离子水洗涤至中性后加入到质量浓度为20％的戊二醛溶液中，3000转/分的状态下搅拌1h，然后进行过滤，得到的沉淀依次进行无水乙醇洗涤、干燥、研磨，得到复合吸附剂；(3)将上述制得的复合吸附剂加入到含重金属离子的废水中，调节废水的pH，在40-60℃下搅拌吸附30-100min，吸附完成后过滤，滤液调节至中性可进行排放；复合吸附剂脱吸附后可重新利用。2.如权利要求1所述的一种含重金属离子废水的吸附处理方法，其特征在于：步骤(1)中，所述盐酸的质量浓度为3％。3.如权利要求1所述的一种含重金属离子废水的吸附处理方法，其特征在于：步骤(1)中，所述壳聚糖、盐酸的用量比为1g：(80-100)mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东进，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44