本发明专利技术公开了一种吸附分离废水中重金属离子的生物吸附剂的制备方法及应用方法，所述的生物吸附剂是用沉水植物龙须眼子菜经化学改性制成。此生物吸附剂不仅可用于处理重金属废水，净化受重金属污染的水体，还能有效回收废水中的重金属，具有制备简单，成本低廉，对重金属吸附能力强等特点。处理后的水可以达到国家污水综合排放标准。该生物吸附剂可应用于重金属废水的处理及受重金属污染水体的修复等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物吸附法处理重金属废水领域，特别提供一种基于水生植物龙 须眼子菜的生物吸附剂的制备方法，以及应用其吸附回收废水中重金属的方法。
技术介绍
常见的重金属废水处理方法有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、膜法、 生物处理技术等。这些方法中，化学沉淀法和氧化还原法等在消耗大量的化学药 剂的同时还产生二次污染。而离子交换法和膜法等则面临处理成本过高及设备维 护等问题。吸附法作为一种重要的物理化学方法在重金属废水处理中已有应用， 它在净化废水的同时也可实现有价金属的回收利用。吸附分离技术的发展为工业 界和环保领域提供了一个重要机会。近年来，国内外研究较多的吸附剂包括粉煤 灰、分子筛、活性炭、工农业废料等等，但目前还难以同时实现吸附效率高而成 本低廉，给产业化带来了不少困难。因此，开发廉价、高效的处理重金属废水的 吸附剂很有必要。龙须眼子菜是一种多年生沉水草本植物，具有良好的环境适应能力，广泛分 布于世界各地，主要用作鱼类，家禽等的饲料原料。前期研究发现龙须眼子菜具 备较好的吸附重金属的能力，但还存在吸附容量低，且出水色度高及有机物浓度 高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种制备简单，成本低廉，对重金属吸附能力强 的生物吸附剂的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供应用上述生物吸附剂处理重金属废水并回收废 水中重金属的方法。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的采集龙须眼子菜鲜样，晒干或烘 干后，用水浸泡除去易溶性有机物，暴露吸附位点，然后用NaCl溶液在常温下 化学改性使部分吸附位点负载钠离子，增强其离子交换能力，经NaCl溶液改性 后，洗净、干燥制得生物吸附剂。优选采用浓度为0. 5 2 raol/L的NaCl溶液进行改性处理。改性处理4 12 h。 本专利技术的另一目的是通过下述方案实现的将所制得的生物吸附剂与各种重金属废水加入到搅拌反应器中，常温下搅拌 使其充分混合，反应完成后经筛网过滤，滤液返回吸附或排放，吸附剂作焚烧处 理，焚烧后的灰分作为生物精矿回收重金属。本专利技术具体的应用过程为将含各种重金属的废水加入到反应器中，调节pH值至3.5 6.0，加入所述的生物吸附剂，在常温条件下搅拌反应，依靠吸附剂上的吸附位点及其离子交换能力吸附重金属，以达到净化废水和回收重金属的目的。反应30 60 min后经筛网过滤，滤液进入下一级反应器或排放(视其重 金属残余浓度而定)，滤出的吸附剂焚烧后回收重金属。生物吸附剂浓度优选为0. 5 6 g/L。吸附反应时间为30 60 min。本专利技术适于各种主要含Cu2+、 Pb2+、 Zn2+、 CcT等的重金属废水。工艺主体设备带搅拌装置的反应槽。本专利技术的优点与积极效果(一) 成本低廉所专利技术的生物吸附剂基于一种水生植物龙须眼子菜，该植物属眼子菜科多年 生沉水草本，生命力强，生物量很大，在全球范围内广泛分布，可从河流湖泊中 直接采集；改性剂为普通的NaCl溶液，可用工业氯化钠自行配制；吸附剂的制 备过程在常温下即可完成。因此，生物吸附剂的制备成本十分低廉。(二) 吸附能力强对初始浓度为100 mg/L的Cu2+、 Pb2+、 Zn2+、 Ccf+四种重金属废水， 一次吸附 后吸附率分别高达96.3%、 97.0%、 91.0%、 99.5%，在高浓度下这四种重金属 的最大吸附容量分别可达35. 6 mg/g、 124. 2 mg/g、 39. 8 mg/g、 62. 8mg/g，高 于一般的生物吸附剂。此外，对于浓度高的重金属废水，经两次以上的吸附处理 后最终可达到国家污水综合排放标准。(三) 普适性强本专利技术所述生物吸附剂基于死体植物，相比其它的活体生物吸附剂而言，不 需任何外加营养源，不存在重金属毒害作用，其适应范围较为广泛。(四) 变废为宝重金属废水经一次或多次连续吸附净化后可回用，废水中的重金属富集到吸 附剂上后，可通过焚烧以生物矿砂的形式加以回收。4(五)操作简单对设备及操作均无特殊要求，只需普通的带搅拌装置的反应槽和进行简单的 pH调节，每一轮的吸附反应只需30 60 min即能完成。综上所述，本专利技术的生物吸附剂具有成本低廉，对重金属吸附能力强和操作 简单等特点，不仅能处理重金属废水，净化受重金属污染的水体，还能有效回收 废水中的有价金属。该生物吸附剂可应用于重金属废水的处理及事故状态下，地 表水污染的应急处理等领域。具体实施例方式以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。 实施例1对不同浓度的含Cu2+废水，初始pH值为4.0，吸附剂用量为5g/L，吸附时 间为60min，搅拌速度为120 r/min，温度为25。C，出水浓度和吸附率见表l。表1生物吸附剂对含0)2+废水的吸附效果初始浓度(mg/L)21. 55±0. 3249. 16±1. 51101.8±3. 27151. 1±4. 10202. 1±3.99出水浓度(tng/L)0. 19±0.020. 42土0. 023.80±0. 2028. 63±2.3169. 22±6.45吸附率99. 13%99. 14%恥.27%81. 05%65. 75%实施例2对不同浓度的含Pb2+废水，初始pH值为5.0，吸附剂用量为5g/L,吸附时 间为60min，搅拌速度为120 r/min，温度为25'C，出水浓度和吸附率见表2。表2生物吸附剂对含Pb2+废水的吸附效果初始浓度(mg/L)10. 33 ±0. 45101.3±1. 74200. 9±6. 35408.6±4. 75600. 8 ±12. 70出水浓度(mg/L)1.49±0. 053.04±0.09 3.38±0. 18 21.46±2.09146. 5±3.4吸附率85. 58%97. 00% 98. 32% 94. 75%75. 62%实施例3对不同浓度的含Zn"废水，初始pH值为5. 0，吸附剂用量为5 g/L，吸附时间为60 min，搅拌速度为120 r/min，温度为25 'C，出水浓度和吸附率见表3。 表3生物吸附剂对含Zn2+废水的吸附效果初始浓度(mg/L)10. 10±0. 5648. 10±1.2199. 70±5. 14203.0±5.50出水浓度(mg/L)0. 33±0. 100. 36±0.019. 02±0. 4578. 27±3. 10吸附率96. 7戦99. 25%90.娜61.44%5实施例4对不同浓度的含CcT废水，初始pH值为5.0，吸附剂用量为5g/L，吸附时 间为60 min，搅拌速度为120 r/min，温度为25 °C，出水浓度和吸附率见表4。表4生物吸附剂对含Cd2+废水的吸附效果<table>table see original document page 6</column></row><table>实施例5对初始PH值分别为4.0、 5.0、 5.0、 5.0，初始浓度分别为202. 1 ±3. 99、 200.9±6. 35、 200. 9±6. 35、 203. 0±5. 50的Cu2+、 Pb2+、 Zn2+、 0<52+四种重金属废 水，采用半连续实验，连续吸附三次，吸附剂用量随浓度的降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物吸附剂的制备方法，其特征在于，采集龙须眼子菜鲜样，晒干或烘干后，用水浸泡除去易溶性有机物，然后用ＮａＣｌ溶液在常温下改性处理经洗净、干燥制得生物吸附剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭克俭，周理程，
申请(专利权)人：彭克俭，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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