[發明專利]一種硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110349087.X
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102500334A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 萬俊杰;何志海;曹宏芬;何迎君;駱瑞萍;劉世勁;黃遠超;肖桂娜;梁智麗;羅浩杰;周祿成
• 申請（專利權）人: 廣東輕工職業技術學院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于生物吸附劑領域，特別涉及一種硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑及其制備方法和應用。

背景技術

鉻及其化合物在工業上應用廣泛，冶金、化工、礦物工程、電鍍、制革、染料、制藥、輕工紡染織、鉻鹽及鉻化物的生產等一系列行業，都會產生大量的含鉻廢水。鉻的化合物以三價和六價的化合物最為常見，其毒性則以六價的高；六價鉻是很容易被人體吸收的，它可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。呼吸空氣中含有不同濃度的鉻酸酐時有不同程度的沙啞、鼻粘膜萎縮，嚴重時還可使鼻中隔穿孔和支氣管擴張等。經消化道侵入時可引起嘔吐、腹疼。經皮膚侵入時會產生皮炎和濕疹。危害最大的是長期或短期接觸或吸入時有致癌危險。隨著工業的發展，鉻污染越來越嚴重，因此，如何使廢水中的鉻含量降低到排放標準以下，消除鉻的危害并且有效回收廢水中的鉻是當今環境保護工作中面臨的一個非常突出的問題。

傳統的處理含鉻廢水的方法很多，如離子交換法、膜分離法、電解還原法、活性洗滌劑脫附法等，這些方法要么是廢水中的鉻無法回收利用，要么是治理后的廢水還不易達到排放標準，費用過高、甚至還會產生大量污泥，造成二次污染等問題而不能被普遍推廣。因此，尋求高效，經濟和實用的吸附劑去除廢水中鉻的技術顯得尤為重要。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑的制備方法。該方法利用硫氰酸銨修飾海藻，增加海藻的吸附活性點，提高海藻吸附重金屬的能力。

本發明的另一目的在于提供一種上述方法制備得到的硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑；該吸附劑吸附效率和容量高、經濟適用。

本發明的再一目的在于提供上述硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑在吸附重金屬離子中的應用。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：一種硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑的制備方法，包括以下操作步驟：

(1)將海藻烘干，磨碎，過篩后用鹽酸浸泡，得到混合液；將混合液進行過濾，沖洗，烘干，得到預處理后的海藻；

(2)向預處理后的海藻中加入硫氰酸銨和一氯乙酸，調節pH值后進行修飾改性反應；反應結束后過濾，沖洗，烘干，得到硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑。

步驟(1)所述過篩是過50～20目的篩子；所述鹽酸的濃度為0.1mol/L～1mol/L；所述浸泡的時間為2～8h。

步驟(2)所述硫氰酸銨與一氯乙酸的質量比為0.2∶1～1∶0.2。

步驟(2)所述預處理后的海藻與硫氰酸銨的質量比為0.2∶1～1∶0.2。

步驟(2)所述調節pH值是調節pH值至0～7。

步驟(2)所述修飾改性反應的溫度為30～60℃，時間為1～6h。

一種根據上述方法制備得到的硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑。

上述硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑在吸附重金屬離子中的應用，所述重金屬離子為Cr⁶⁺。在應用過程中，硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑的投加量為每100mL的Cr⁶⁺溶液中投加1.0～3.0g硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑。所述Cr⁶⁺溶液的濃度為10～30mg/L。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：

(1)海藻較其它生物體具有吸附Cr⁶⁺能力強、改性方法簡單和保存時間長等特點；

(2)本發明技術具有原料來源廣泛，改性過程簡單，改性后形成的結構良好，能在較低的pH下使用，且吸附容量大，去除效率高等優點，是處理含Cr⁶⁺廢水的優良方法；

(3)本發明改性海藻生物型吸附劑能針對性地處理某種金屬離子，且處理效果高、回收意義大；

(4)本發明改性海藻生物型吸附劑可以降解，不會發生二次污染；

(5)利用本發明改性海藻生物型吸附劑吸附Cr⁶⁺，吸附后的Cr⁶⁺可以用酸進行洗脫，在吸附過程中存在吸附-解吸的動態平衡，故可利用洗脫的辦法來實現重金屬用于回收，再生材料藻體重新使用；

(6)分布廣泛，容易收集，可篩選適宜的藻類作為吸附的生產原料，在適合的條件下進行人工培養。

附圖說明

圖1為本發明制備的硫氰酸銨改性海藻生物型吸附劑與原藻和物理改性藻分別吸附六價鉻的對比關系圖，其中橫坐標為吸附時間，縱坐標為吸附率。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。