水溶性螯合剂、其制备方法及用其的重金属废水处理方法技术

一种水溶性螯合物、其制备方法及采用其的重金属废水处理方法。该重金属废水处理方法包括：亚临界蛋白提取、蛋白酶水解法和超滤技术结合制备水溶性螯合剂溶液，将制备的溶液与废水中重金属发生螯合反应，反应后混合液经超滤膜浓缩分离，产生重金属螯合物浓缩液，调节所得重金属螯合物浓缩液的pH值，将其经超滤膜浓缩分离，重金属浓缩液经萃取、电解工艺得到高纯度金属，水溶性螯合剂溶液循环使用。本发明专利技术原料廉价易得，制备的螯合剂性能优良、可生物降解；制备的水溶性螯合剂分子量可根据超滤膜孔径特点控制，分子量可调且均一；重金属废水中的重金属去除率高，不受钙、镁等杂质离子影响，回收的有价金属纯度高。

Water soluble chelating agent, preparation method and heavy metal waste water treatment method thereof

A water-soluble chelate, a preparation method thereof and a heavy metal waste water treatment method are adopted. The heavy metal wastewater treatment method includes: subcritical protein extraction, protease hydrolysis and ultrafiltration technology to prepare water-soluble chelating agent solution, chelating reaction between the prepared solution and heavy metals in wastewater, concentration and separation of the mixed solution by ultrafiltration membrane, producing heavy metal chelating concentrate, and adjusting the heavy metal obtained. The pH value of the chelate concentrate was concentrated and separated by ultrafiltration membrane. The heavy metal concentrate was extracted and electrolyzed to obtain high purity metal. The water-soluble chelating agent solution was recycled. The chelating agent prepared by the method has the advantages of cheap raw materials, excellent performance and biodegradability; the molecular weight of the water-soluble chelating agent prepared by the method can be controlled according to the pore size characteristics of the ultrafiltration membrane, and the molecular weight can be adjusted and uniform; the heavy metal removal rate in the heavy metal wastewater is high, and the recovered valuable metal has high purity without the influence of impurity ions such as calcium and magnesium.

【技术实现步骤摘要】
水溶性螯合剂、其制备方法及用其的重金属废水处理方法
本专利技术涉及废水资源化处理领域，特别是涉及一种水溶性螯合物、其制备方法及采用其的重金属废水处理方法。
技术介绍
重金属一般以天然浓度广泛存在于自然环境中，但由于人类活动对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造等活动，如有色金属矿山开采、选矿、有色金属冶炼、钢铁冶炼、电镀、制革、氯碱工业等，产生大量重金属废水，引发环境污染，以各种状态和形态存在的重金属，进入环境后无法被微生物降解，而是进入生态系统的生物链中沉淀、富集、迁徙，长期破坏生物体的正常代谢功能，给人类社会和自然环境带来严重危害，如何经济有效的去除废水中重金属，降低工业排水对生态环境造成的威胁已经成为亟待解决的问题。现阶段，对废水中重金属的去除方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法和膜分离法。其中，膜分离法用于重金属废水处理具有操作简单、无相变，对重金属离子截留率高，可回收有价金属等优点，然而，目前用于含重金属废水处理的分离膜为纳滤膜和反渗透膜，膜组件价格昂贵，操作压力高，能耗高，处理成本高；纳滤膜和反渗透膜将废水中的重金属与钙、镁离子等杂质共同截留，易形成因钙、镁等离子引起的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性螯合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对含水溶性生物蛋白的工业原料、边角料或废料进行清洗、破碎，破碎后原料粒径小于等于5mm；将经过清洗、破碎的原料泵入亚临界提取装置，在一定反应条件下，进行水溶性生物蛋白的提取，得到水溶性生物蛋白溶液；使用超滤膜将上述步骤得到的水溶性生物蛋白溶液中的水溶性生物蛋白浓缩至0.01～0.1g/mL；取上述步骤得到的水溶性生物蛋白浓缩液，加入一定量的中性蛋白酶或碱性蛋白酶搅拌溶解，加入氢氧化钠溶液调节pH值至7～10，将溶液放入恒温振荡器中，一定温度下反应1～4h，恒温振荡器振荡速度为10～60r/min，之后冷冻使酶失活，离心过滤，得蛋白肽溶液...

【技术特征摘要】
1.一种水溶性螯合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对含水溶性生物蛋白的工业原料、边角料或废料进行清洗、破碎，破碎后原料粒径小于等于5mm；将经过清洗、破碎的原料泵入亚临界提取装置，在一定反应条件下，进行水溶性生物蛋白的提取，得到水溶性生物蛋白溶液；使用超滤膜将上述步骤得到的水溶性生物蛋白溶液中的水溶性生物蛋白浓缩至0.01～0.1g/mL；取上述步骤得到的水溶性生物蛋白浓缩液，加入一定量的中性蛋白酶或碱性蛋白酶搅拌溶解，加入氢氧化钠溶液调节pH值至7～10，将溶液放入恒温振荡器中，一定温度下反应1～4h，恒温振荡器振荡速度为10～60r/min，之后冷冻使酶失活，离心过滤，得蛋白肽溶液；使用超滤膜将蛋白肽溶液中的蛋白肽浓缩至0.05～0.5g/mL，取超滤膜截留液，获得蛋白肽浓缩液，即所述的水溶性螯合剂溶液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含水溶性生物蛋白的工业原料、边角料或废料为茧衣、缫丝后的废丝、丝胶、鱼粉、米糠、香菇柄、菜籽粕、豆渣中的一种或多种；作为优选，对含水溶性生物蛋白的工业原料、边角料或废料进行清洗的步骤中，先使用超声波清洗，再使用浴比为1∶20的乙醚浸泡24h，取出浸泡后的原料用蒸馏水洗净、晾干，之后用无水乙醇浸泡12h，取出浸泡后的原料用蒸馏水洗净晾干；作为优选，所述水溶性生物蛋白亚临界提取反应条件为：使用蒸馏水、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液、碳酸氢钾水溶液或尿素水溶液中的一种作为提取剂，反应温度为100～320℃，压力为2～5.2Mpa；反应装置选用镍合金、钛合金或不锈钢镀镍材质。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加入中性蛋白酶或碱性蛋白酶的量为0.1～2.5mg/mL水溶性生物蛋白溶液。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，用于浓缩丝胶蛋白肽溶液的超滤膜为聚偏氟乙烯或聚醚砜或聚丙烯腈材质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李开明，王宇，
申请(专利权)人：北京中科众联新能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11