[發明專利]一種利用離子螯合纖維吸附回收水體中重金屬離子的方法

有效

• 申請號: 200910216961.5
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101746843A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 宋春麗;陳兆文;范海明;張琴;管迎梅;翟密橙;黃華堯
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一八研究所
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/22
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 付雷杰;郭德忠

技術領域

本發明涉及一種利用離子螯合纖維吸附回收水體中重金屬離子的方法，屬于環保技術領域。

背景技術

隨著電鍍、采礦、冶煉、電子、化工等行業的發展，重金屬的應用日益廣泛，重金屬廢水的排放量也越來越大。過量的重金屬對人體危害極大，如過量的三價鉻易積存在肺泡中，引起肺癌；過量的銅會促使肝硬化；過量的鎳會引起頭痛、惡心甚至高燒、呼吸困難等。因此，重金屬廢水的治理越來越受到人們的關注，重金屬廢水治理技術也不斷發展。

對于重金屬廢水的處理，傳統的方法有化學沉淀法、電解法、離子交換法、過濾、反滲透、溶劑萃取、蒸發回收以及吸附法等。化學沉淀法處理重金屬廢水，過程簡單、技術成熟、處理成本低、適應性強，其缺點在于占地面積大，產生重金屬污泥，若污泥沒有得到妥善的處理還會產生二次污染。電解法流程簡單，占地面積小，回收的金屬純度也高，但電解法耗電多，出水水質較差，適合高濃度廢水的處理。中國專利CN1904142公開了一種蝕刻廢液或低含銅廢水的提銅方法，采用萃取劑萃取含銅廢水，該法操作簡單，可回收銅，其缺點在于萃取劑再生不方便，成本高。吸附法處理含重金屬廢水，吸附劑來源廣泛、成本低、操作方便、吸附效果好，但吸附劑的使用壽命短，再生困難，難以回收重金屬離子。離子交換法是近年來發展較快的一種方法來，但其主要交換材料之一——離子交換樹脂成本較高、吸附速率慢且對水質有一定的限制，如廢水中有機物和氧化物會使樹脂失效等，其應用也有一定的局限性。

此外，以上方法中多數是在工業廢水排放之前對其進行處理，使重金屬含量達到排放指標，而對于已經被重金屬離子污染的自然水體，如受工業廢水污染的池塘和湖泊水以及重金屬礦藏附近的地表水等，還沒有合適的方法和設備進行處理。

發明內容

本發明的目的是為了提出一種利用離子螯合纖維吸附回收水體中重金屬離子的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種利用離子螯合纖維吸附回收水體中重金屬離子的方法，該方法的具體步驟為：

1)將離子螯合纖維制備成反應模塊；

2)將制備好的反應模塊安裝在裝有待處理水體的吸附區內進行吸附；

3)當反應模塊在吸附區吸附完成后，進入再生區進行再生，再生區內依次有酸洗、水洗、堿再生和水洗；

4)再生完成后，反應模塊返回到吸附區，完成一個循環，然后反應模塊進行繼續吸附，形成反應模塊對重金屬離子吸附回收的連續過程。

經過上述過程排放的水達到了《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的要求。

上述步驟1)中的離子螯合纖維含有胺基、胺肟基或胺腙基；

上述步驟1)中的反應模塊由離子螯合纖維直接制成或將離子螯合纖維填充到由塑料或金屬材料制成的板框支架中制成；

上述步驟1)中的反應模塊為矩形、扇形或圓形；

上述步驟2)中的反應模塊也可以直接投入工業廢水或受污染的水體中；

上述步驟3)中的酸洗過程采用濃度為0.6mo/L-1.2mo/L的稀鹽酸、0.3mo/L-0.6mol/L的稀硫酸或0.6mo/L-1.2mo/L稀硝酸；

上述步驟3)中的堿再生過程采用濃度為0.5mo/L-1.0mo/L的氨水。

有益效果

本發明的吸附速度快，吸附容量高，處理效率高，可以使工業廢水中重金屬離子濃度達到國家排放標準，使污染水體得到凈化；酸洗過程洗脫速度快，再生速率快，達到重復利用纖維反應模塊的目的，其中稀酸可以反復利用，最終進行濃縮回收，不會產生二次污染；本發明回收重金屬離子工藝簡單，設備容易操作，過程總的能耗低，投資少、見效快。

具體實施方式

實施例1

1)將含有胺基的離子螯合纖維填充到由塑料材料制成的矩形框架中制成反應模塊；

2)將制備好的反應模塊直接投入到工業廢水的水體中進行吸附，反應模塊吸附完成后進入到再生區，依次進行酸洗、水洗、堿再生和水洗進行再生；

3)再生完成后，反應模塊返回到工業廢水的水體中，完成一個循環，然后反應模塊進行繼續吸附，形成反應模塊對重金屬離子吸附回收的連續過程。

上述步驟2)中的酸洗過程采用濃度為0.6mo/L的稀鹽酸；

上述步驟2)中的堿再生過程采用濃度為0.5mo/L的氨水。

實施例2

1)將含有胺肟基的離子螯合纖維填充到由金屬材料制成的扇形框架中制成反應模塊；

2)將制備好的反應模塊安裝在裝有待處理水體的吸附區內進行吸附；