[發(fā)明專利]固定香菇菌柄對(duì)重金屬鎘污染的應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210456011.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN102951695A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;張丹;李付杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院;水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;C02F1/62
• 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)明涉及含重金屬鎘的廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為固定香菇菌柄對(duì)重金屬鎘污染的應(yīng)用。?

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背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展，廢水的大量排放，許多重金屬對(duì)環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，如何有效地治理重金屬污染已經(jīng)成為人類共同關(guān)注的問(wèn)題。本課題以研究高效、經(jīng)濟(jì)的重金屬?gòu)U水處理技術(shù)為導(dǎo)向，以廢生物體的資源化利用為目標(biāo)，開展了提高固定香菇菌柄吸附水溶液中Cd²⁺能力的途徑研究，重點(diǎn)探討了用固定香菇菌柄為吸附劑的固定床反應(yīng)器吸附去除廢水中重金屬的技術(shù)可行性，并研究了固定香菇菌柄吸附-解吸附Cd²⁺的條件，探尋高效的解吸劑，實(shí)現(xiàn)貴重金屬的回收。?

目前，來(lái)源于機(jī)械加工、礦山開采業(yè)、鋼鐵及有色金屬的冶煉和部分化工企業(yè)的含重金屬離子廢水所造成的水體重金屬污染已經(jīng)成為了一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。重金屬離子和有機(jī)污染物不同，它進(jìn)入水體環(huán)境后不能被細(xì)菌、微生物所降解為無(wú)毒物質(zhì)，因此它不僅僅對(duì)水生生物構(gòu)成威脅，而往往更通過(guò)食物鏈能累積到較高的濃度，最終危脅到人類的健康。重金屬對(duì)動(dòng)物、植物以及人類的危害報(bào)道已經(jīng)很多。據(jù)研究，重金屬進(jìn)入生物體后，能以自由離子或和生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪酸、氨基酸等結(jié)合成有機(jī)酸鹽或螯合物的形式存在，此外還可以與無(wú)機(jī)的碳酸根和磷酸根起反應(yīng)，生成無(wú)機(jī)金屬鹽。以重金屬鎘和鉛為例，人體過(guò)量攝入鉛會(huì)引起貧血、腎功能衰竭、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)功能受損，并可能導(dǎo)致突變、癌變，而鎘對(duì)人體的危害主要是通過(guò)消化道與呼吸道攝入被鎘污染的水、食物或空氣所引起的，估計(jì)當(dāng)吸入鎘濃度和時(shí)間的乘積為2500-2900?mg/m³·min時(shí)可導(dǎo)致死亡，死因主要是肺炎和肺水腫。眾所周知的“骨痛病”的原因就是鎘慢性中毒。所以，研究低成本、高效益、簡(jiǎn)便易行的重金屬污染物處理技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的大事，對(duì)保護(hù)和凈化環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。?

?多年來(lái)，學(xué)者們努力尋找能有效處理重金屬?gòu)U水的方法以降低其帶來(lái)的危害，這些努力所取得的成果為我們進(jìn)一步研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重金屬?gòu)U水的治理技術(shù)目前可以歸納為化學(xué)沉淀法、電解法、離子交換法、離子浮選法、蒸發(fā)濃縮法、電滲析和反滲透法、鐵氧體法、吸附法等。這些治理方法總的來(lái)說(shuō)可以分為兩類：(1)使重金屬轉(zhuǎn)變成不溶化合物，如氫氧化物沉淀法等，這一類方法應(yīng)用較廣，運(yùn)行費(fèi)用較高且難以回收重金屬；(2)廢水中的重金屬在不改變其形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮分離，如蒸發(fā)濃縮法和吸附法等，這種方法技術(shù)要求和運(yùn)行成本較高，雖易于回收重金屬，但其他的濃縮產(chǎn)物則大部分難以回收，因此需要對(duì)其進(jìn)一步無(wú)害化處理（如水泥固化、燒結(jié)固化、瀝青固化等處理），以使重金屬不易浸出，杜絕再次污染環(huán)境。兩類方法都有一些共同的缺點(diǎn)，即操作費(fèi)用和原材料成本較高，由于這些缺點(diǎn)，治理水體中重金屬污染的傳統(tǒng)方法在面對(duì)大量濃度低于100mg·L^-1的低濃度重金屬?gòu)U水時(shí)在經(jīng)濟(jì)上很不合算?

表1-1??生物吸附技術(shù)與其它技術(shù)用于重金屬?gòu)U水凈化的特征比較

面對(duì)傳統(tǒng)方法的種種缺點(diǎn)，近年來(lái)有不少學(xué)者利用生物從稀溶液中吸附重金屬方面進(jìn)行了較多的研究，取得了多項(xiàng)研究成果和發(fā)現(xiàn)。與傳統(tǒng)方法相比，生物吸附技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）原料來(lái)源豐富，成本低，品種多且可資源化利用；（2）吸附容量大，速度快，去除效率好；（3）有良好的選擇性；（4）不會(huì)產(chǎn)生二次污染；（5）應(yīng)用范圍廣，對(duì)環(huán)境的適用范圍寬。

可以看出，生物吸附技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的重金屬?gòu)U水治理方法有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它不只在工程上可行，在經(jīng)濟(jì)上也很有吸引力，是一種很有潛力的重金屬?gòu)U水處理方法，吸引著世界各國(guó)研究學(xué)者的注意力。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種成本較低，吸附容量大，去除效率高，可去除重金屬鎘污染的固定香菇菌柄的應(yīng)用。?

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：?

固定香菇菌柄對(duì)重金屬鎘污染的應(yīng)用，在含有重金屬鎘的污水中，采用固定香菇菌柄作為吸附劑，制備帶有吸附劑的固定床反應(yīng)器，運(yùn)用該固定床反應(yīng)器對(duì)污水中的重金屬鎘進(jìn)行吸附，去除廢水中重金屬鎘，然后對(duì)吸附的重金屬進(jìn)行解析，使固定香菇菌柄解析后可對(duì)含有重金屬鎘的污水進(jìn)行再次吸附。

對(duì)吸附的重金屬進(jìn)行解析，所采用的解析劑為為強(qiáng)酸，優(yōu)選鹽酸。采用鹽酸對(duì)重金屬進(jìn)行解析，其解吸量隨著鹽酸濃度的增大而增加，當(dāng)HCl的濃度為1.0?mol/L時(shí)達(dá)到最大，解析率為80.07%。?