[發明專利]一種角蛋白吸附劑的制備及其處理含三價鉻廢水的方法

無效

• 申請號: 201110198027.2
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102350311A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 李聞欣;許吉君
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種角蛋白吸附劑的制備方法及其處理含三價鉻廢水的方法。?

背景技術

鉻化合物工業用途很廣，金屬加工、電鍍、木材存放、化學化工、制革等行業中都在應用。環境中鉻主要以?和兩種形式存在。對人體的毒性遠遠大于，大部分的研究都集中在含廢水的處理上。由于在某些情況下三價鉻會轉變為六價鉻，因此含廢水的治理越來越受到環保工作者的重視。?

目前，處理含廢水有很多種方法，如：堿沉淀法、循環利用、萃取、電解法、膜處理、吸附法等。堿沉淀方法工藝簡單，技術成熟，但該方法易出現去除率不能完全達標，沉淀不徹底、分離不徹底等問題。制革生產中鉻鞣廢水的循環使用，能夠充分利用鉻鞣廢水中的有效成分，節約化工原料，但是，在現用循環法處理鉻鞣廢水的過程中仍要考慮雜質的積累、循環次數以及物料平衡問題對成革的影響，故技術控制要求較高。專利號為【200710061383.3】、名稱為一種處理鉻鞣廢液的方法專利，提供了一種處理和再利用鉻鞣廢液的方法，對皮革生產的鉻鞣廢液進行收集，除去其中的皮塊等雜質，加入鉻離子捕集劑將鉻鞣廢液中的鉻離子捕集形成顆粒沉淀，分離得到大分子鉻和適宜浸酸用的上清液。屬于循環利用方法。專利號為【87106823.0】、名稱為鉻吸盡法的發明專利，該專利在制革浸酸工藝利用鉻鞣廢液(只復用一次)，鞣制時采用交聯劑和自動中和劑，使鉻鞣過程中鉻鞣劑得到最大限度的利用，可節省紅礬40％左右，混合污水中三價鉻濃度可降至3mg／L以下，廢水不經任何處理則可達到國家排放標準；用這種方法制成的革粒面細膩、滑爽、豐滿。這兩個發明屬改進制革工藝減少和降低制革鉻鞣廢水中含量。萃取、電解、膜處理等方法在工業生產中使用較少。吸附法是近幾年發展起來的，被認為是最好的處理方法之一，但性能優良、價格低廉的吸附劑的缺乏，影響了它的推廣和應用。?

國內外生物質吸附材料的開發應用取得了一定的成果，如：水杉鋸末、木屑和花生殼、玉米芯、谷糠灰、甘蔗渣和原甘蔗渣、細菌和真菌菌株、殼聚糖、趨磁細菌、小球藻、李氏禾（一種濕生鉻超積累植物）、廢棄羽毛、谷殼、淀粉、棉花、木質素等均可改性為吸附劑，但改性后獲得的吸附劑的吸附量最大為20mg/g左右，達不到處理高濃度含廢水的要求。?

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種角蛋白吸附劑的制備方法及其處理含三價鉻廢水的方法，能減少角蛋白資源的浪費及污染環境，具有節能、環保、設計合理、工藝簡單和操作簡便的特點。?

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：?

一種角蛋白吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

一、將廢棄的牛毛或羊毛洗凈，在50～70℃下烘干，備用；

二、對牛毛或羊毛預處理，具體做法是：取備用的牛毛或羊毛1～3份置于雙氧水質量分數為2%～10%的水溶液中，其pH為8.0～9.0、固液的質量體積比為0.8～1.2:45～55，在溫度為80～100℃，時間為50～70?min的條件下進行預處理，預處理過的牛毛或羊毛對的吸附量達到12.1～25.6?mg/g（以三氧化二鉻計），制得率為61%～98.5%；

三、對預處理后的牛毛或羊毛進行接枝改性，具體為：取1～3份預處理?；蜓蛎糜谫|量體積比為10%～14%(w/v)的馬來酸酐與N,N-二甲基甲酰溶液中進行改性，接枝改性的最佳條件為反應時間6～7h，接枝溫度為70～80℃。

一種利用角蛋白吸附劑處理含三價鉻廢水的方法，包括以下步驟：?

第一、取1～3份的備用改性牛毛或羊毛角蛋白吸附劑用清水洗至pH為4.5～7.5；

第二、將上步中的改性牛毛或羊毛置于吸附塔中與含三價鉻的廢水混合，在吸附塔被穿透之前,吸附時間1～3h，對三價鉻的去除率達99.2%以上，出水最低三價鉻的質量濃度在4mg/L以下，吸附塔被穿透時間為290～320?min，吸附溫度為25～30℃；

第三、解吸處理，將吸附后的角蛋白吸附劑放入1.0～3.5mol/L硫酸溶液中，解吸溫度為60～80℃，解吸時間為3～5?h，過濾解吸后的牛毛或羊毛再用清水洗至pH值為6～8即可重復使用。