【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，更具体的涉及一种处理污水中重金属离子的方法及装置。
技术介绍
1、重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属废水中含有镉、镍、汞、锌等重金属元素，是工业废水中环境污染最严重、对人类健康危害最大的类型之一。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。这些重金属离子具有生物不可降解性，在生态环境和人体内会逐渐积累。当浓度超过一定阈值时，会对人类健康造成巨大威胁。因此，有效去除环境中的重金属离子，是保护人类健康和生态系统可持续发展的紧迫任务。
2、吸附法因具有操作简单、经济有效、吸附剂易回收利用等优点而被认为是非常经济有效的方法之一，受到广泛关注和研发。磁性纳米材料由于其特有的小尺寸效应、表面效应和良好的磁响应性，使其吸附污染物后可以高效回收，避免对水体的二次污染。与传统吸附剂相比，磁性纳米材料吸附速率快、吸附效率高、可循环使用、对环境的影响小，因此，在废水处理领域的应用已越来越广。但是由于磁性纳米材料具有较强的反应活性和较大的表面能，导致纳米颗粒易发生团聚而失去高的吸附性能，限制了其在废水中的应用。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供了一种处理污水中重金属离子的方法及装置，本专利技术通过减少纳米颗粒的团聚来提高对于重金属离子的吸附效率。
2、本专利技术的第一个目的是提供一种处理污水中重金属离子的方法，向重金属离子污水中加入磁性材料，对污水进行吸附处理，得到
3、磁性材料的制备方法包括以下步骤：
4、对碳纤维布进行酸处理和氨基化处理得到预处理碳纤维布；
5、向羧基化碳纳米管溶液中加入镍前驱体、过硫酸钾、氨水反应得到氢氧化镍/碳纳米管，然后将氢氧化镍/碳纳米管在保护气体气氛下煅烧后得到氧化镍/碳纳米管；
6、将氧化镍/碳纳米管分散于有机溶剂中，加入预处理碳纤维布进行化学接枝反应得到磁性材料。
7、本专利技术的一个优选实施例中，磁性材料的添加量为0.15-0.3g/l，重金属离子污水中重金属离子的浓度为100-300mg/l。
8、本专利技术的一个优选实施例中，羧基化碳纳米管、镍前驱体、过硫酸钾和氨水的比例为10g：2.5-3.5g：0.4-0.7g：2-3ml。
9、本专利技术的一个优选实施例中，镍前驱体为硫酸镍。
10、本专利技术的一个优选实施例中，制备氧化镍/碳纳米管的煅烧温度为300-350℃，煅烧时间为2-3h。
11、本专利技术的一个优选实施例中，氧化镍/碳纳米管与预处理碳纤维布的质量比为0.2-0.8:3-5。
12、本专利技术的一个优选实施例中，化学接枝反应的反应温度为60-80℃，反应时间为4-8h。
13、本专利技术的第二个目的是一种处理污水中重金属离子的装置，包括污水池和夹持装置，所述夹持装置用于夹持上述磁性材料；
14、所述夹持装置包括底板和宽度调节装置，所述底板与所述污水池固定连接，所述底板与所述宽度调节装置转动连接；所述宽度调节装置包括左调节组件和右调节组件，所述左调节组件和所述右调节组件之间啮合连接。
15、本专利技术的一个优选实施例中，左调节组件包括齿轮、连接杆、材料夹持板；所述齿轮与所述底板转动连接，所述齿轮的非圆心处与所述连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端与所述材料夹持板滑动连接；
16、所述左调节组件和所述右调节组件结构相同，所述左调节组件和所述右调节组件通过齿轮啮合连接。
17、本专利技术的一个优选实施例中，所述材料夹持板包括固定框、移动板和固定板；所述固定框内固定连接有所述固定板，所述固定框内滑动连接有所述移动板，远离所述移动板的所述固定框一侧与所述连接杆的另一端滑动连接。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术提供了一种处理污水中重金属离子的方法，采用磁性材料进行吸附，磁性材料在制备时，首先在羧基化碳纳米管上负载镍前驱体，生成氢氧化镍，然后将氢氧化镍进行还原得到氧化镍，制备得到氧化镍/碳纳米管，避免氧化镍分散不均匀的问题，同时，再以碳纤维布为载体，将氧化镍/碳纳米管引入到碳纤维表面，进一步避免氧化镍/碳纳米管团聚的问题，利用氧化镍/碳纳米管和碳纤维相互作用提高材料的吸附性能，将氧化镍/碳纳米管引入到碳纤维表面形成网状结构，可以吸附、固定污水中的重金属离子，从而有效去除重金属离子。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，向重金属离子污水中加入磁性材料，对污水进行吸附处理，得到处理后的污水；
2.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，磁性材料的添加量为0.15-0.3g/L，重金属离子污水中重金属离子的浓度为100-300mg/L。
3.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，羧基化碳纳米管、镍前驱体、过硫酸钾和氨水的比例为10g：2.5-3.5g：0.4-0.7g：2-3mL。
4.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，镍前驱体为硫酸镍。
5.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，制备氧化镍/碳纳米管的煅烧温度为300-350℃，煅烧时间为2-3h。
6.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，氧化镍/碳纳米管与预处理碳纤维布的质量比为0.2-0.8:3-5。
7.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，化学接枝反应的反应温度为60-80℃，
8.一种处理污水中重金属离子的装置，包括污水池，其特征在于，还包括夹持装置，所述夹持装置用于夹持权利要求1-7任一项的磁性材料；
9.根据权利要求8所述一种处理污水中重金属离子的装置，其特征在于，左调节组件包括齿轮(2)、连接杆(3)和材料夹持板(4)；所述齿轮(2)与所述底板(1)转动连接，所述齿轮(2)的非圆心处与所述连接杆(3)的一端连接，所述连接杆(3)的另一端与所述材料夹持板(4)滑动连接；
10.根据权利要求9所述一种处理污水中重金属离子的装置，其特征在于，所述材料夹持板(4)包括固定框(41)、移动板(42)和固定板(43)；所述固定框(41)内固定连接有所述固定板(43)，所述固定框(41)内滑动连接有所述移动板(42)，远离所述移动板(42)的所述固定框(41)一侧与所述连接杆(3)的另一端滑动连接。
...【技术特征摘要】
1.一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，向重金属离子污水中加入磁性材料，对污水进行吸附处理，得到处理后的污水；
2.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，磁性材料的添加量为0.15-0.3g/l，重金属离子污水中重金属离子的浓度为100-300mg/l。
3.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，羧基化碳纳米管、镍前驱体、过硫酸钾和氨水的比例为10g：2.5-3.5g：0.4-0.7g：2-3ml。
4.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，镍前驱体为硫酸镍。
5.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，制备氧化镍/碳纳米管的煅烧温度为300-350℃，煅烧时间为2-3h。
6.根据权利要求1所述一种处理污水中重金属离子的方法，其特征在于，氧化镍/碳纳米管与预处理碳纤维布的质量比为0.2-0.8:3-5。
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。