[發(fā)明專利]一種膠原吸附材料及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210010269.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN102553540A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃益平;鄒鑫;夏偉;徐景富;劉毅;倪先從
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南化工研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/30;B09B3/00;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其是一種膠原吸附材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

全世界每年在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，排放的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、V、Zn等有毒金屬已達(dá)到400萬噸，且主要以離子態(tài)隨污水排放，由于重金屬離子污染所產(chǎn)生的污水已占行業(yè)污染水量的第三位。由于重金屬離子污染源分布廣泛，污水中重金屬離子種類多，其危害極大。未經(jīng)處理達(dá)標(biāo)的含重金屬離子的污水排入河道、池塘、地下后，會(huì)嚴(yán)重污染飲用水和工業(yè)用水，同時(shí)，還會(huì)嚴(yán)重影響土壤的循環(huán)利用。

目前，在污水處理領(lǐng)域，主要采用膜法工藝處理污水。膜法工藝工業(yè)應(yīng)用較為成熟，但其使用條件相對(duì)苛刻，如果進(jìn)水水質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，則需要進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理。而對(duì)污水中重金屬離子的去除，是膜法工藝預(yù)處理的關(guān)鍵。

污水中重金屬離子的去除方法，主要有化學(xué)法、物理法、物化法、生物法。其中，生物吸附方法是最常見的金屬去除方法，其具有原料來源廣，可塑性強(qiáng)的特點(diǎn)。尋找一種合適的生物吸附材料，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)和效率的協(xié)調(diào)，這也成為目前研究的重點(diǎn)。

膠原纖維呈纖維狀，其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其本身具有一定的強(qiáng)度，且具有不溶于水卻親水的獨(dú)特特性。皮膠原纖維主要應(yīng)用于制革領(lǐng)域，但其用量?jī)H為資源總量的一半，同時(shí)，在制革過程中會(huì)產(chǎn)生大量富含膠原纖維的廢渣。因此，皮膠原纖維具有來源廣泛，價(jià)廉易得的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，其具有可再生，可降解的特性，對(duì)環(huán)境友好。

僅以2006年計(jì)，全國(guó)產(chǎn)2億張計(jì)算，制革過程中產(chǎn)生的藍(lán)濕革約為數(shù)十萬噸。如果不對(duì)藍(lán)濕革進(jìn)行合理利用，而直接掩埋或者焚燒，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種膠原吸附材料及其應(yīng)用，本發(fā)明采用藍(lán)濕革皮屑作為原料，制成膠原吸附材料，變“廢”為“寶”，從而達(dá)到“以廢治廢”的目的。本發(fā)明的膠原吸附材料能夠?qū)﹁F、鉻等金屬離子進(jìn)行吸附，從而有效降低廢水中的重金屬離子含量。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種膠原吸附材料，包括如下重量份的組分：藍(lán)濕革100-200份,有機(jī)鞣劑2.5-5份,植物鞣劑2-5份,輔助酸以溶質(zhì)計(jì)0.1-1份；

所述植物鞣劑為荊樹皮栲膠和楊梅栲膠中的一種或兩種；

所述輔助酸為硫酸、甲酸、草酸中的一種或多種；

所述有機(jī)鞣劑通過如下方法制備而成:

在惰性氣體保護(hù)下，將戊二醛水溶液和甲醛水溶液在pH=7.5～9的條件下于80～100℃回流0.5～2h即得；

所述戊二醛水溶液和甲醛水溶液以溶質(zhì)計(jì)重量份數(shù)比為：5:9～10:9。

所述膠原吸附材料的收縮溫度為70-115℃。

所述藍(lán)濕革皮屑的粒徑為100-300μm。

所述有機(jī)鞣劑制備時(shí)的pH值為7.5，溫度為90℃，回流時(shí)間為1h。

所述膠原吸附材料通過如下方法制備而成：

（1）處理藍(lán)濕革：對(duì)藍(lán)濕革皮屑進(jìn)行清洗、脫脂，再向其中加入碳酸鈉和碳酸氫鈉緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值至5～6.5；

（2）植物鞣劑處理：按配比稱取各組分，將步驟（1）處理后的藍(lán)濕革加入植物鞣劑水溶液中，震蕩反應(yīng)2～4h；

（3）輔助酸處理：加入輔助酸調(diào)節(jié)pH值至3～4，震蕩反應(yīng)1～2h；

（4）有機(jī)鞣劑處理：加入碳酸鈉和碳酸氫鈉緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值至7.5-8.5，再加入有機(jī)鞣劑，震蕩反應(yīng)0.5-1h后，靜置8～20h，過濾洗滌即得產(chǎn)品。

所述步驟（1）中，調(diào)節(jié)pH值至5.8～6.2。

所述步驟（2）中，震蕩反應(yīng)3h。

所述步驟（3）中，調(diào)節(jié)pH值至3.3，震蕩反應(yīng)1.5h。

所述步驟（4）中，加入緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值至7.8-8.3，震蕩反應(yīng)0.5-1h后，靜置12h。

所述膠原吸附材料的應(yīng)用，將膠原吸附材料用于吸附重金屬離子。

在制革工藝中，皮革鞣制后，藍(lán)濕皮削勻段會(huì)產(chǎn)生大量的皮屑，本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行回收利用，能夠有效節(jié)約資源，減少環(huán)境污染。