[發明專利]一種改性廢棄蘑菇培養基吸附劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310320284.8
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103406103A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 高景峰;司春英;王金惠
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F103/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于吸附劑技術領域，涉及一種利用吸附劑去除廢水中活性紅15的方法，特別是涉及一種利用改性蘑菇培養基吸附劑去除廢水中活性紅15的方法。

背景技術

每年全世界范圍內約生產7×10⁵～1×10⁶噸合成染料。其中10～20%的染料在生產和使用過程中排放到環境中，由于染料化學結構穩定及難降解等特性，給生態環境帶來嚴重的危害。活性紅15是水溶性的活性偶氮類染料，作為一種典型的合成染料，因著色性好，被廣泛應用于印染、制革、造紙、塑料等行業。由于具有偶氮鍵及苯環結構，偶氮染料化學性質較穩定，廢水成分復雜，是公認的難處理的高濃度有機廢水，而且偶氮染料及其降解中間產物大多數為三致性（即致畸、致癌、致突變），若未經處理直接排放將給生態環境帶來嚴重危害。

目前染料廢水的處理方法有主要包括混凝、膜分離、電化學、高級氧化等物理化學法，但其實際應用均受到成本和脫色效果等因素的制約。近年來，生物吸附法因具有低成本、高效并且沒有二次污染等明顯優點而備受重視。現行使用最多最廣泛的吸附劑是活性炭，但由于活性炭制備過程復雜、生產成本高、再生費用大而限制了其進一步推廣應用。因此非常有必要開發廉價、高效、因地制宜的新型吸附材料。農業廢棄物具有廉價、易獲取、可再生等特點，經過簡單的處理就可以制備成高效的吸附劑，因此被認為是一種具有發展前景的吸附材料。

中國是世界上的蘑菇產量大國，2007年蘑菇產量高達16820萬噸，占世界總產量的70%。據估算，每產生1kg蘑菇就會產生5kg廢棄蘑菇培養基。廢棄蘑菇培養基可以用于改良和修復土壤、控制植物病蟲害、焚燒取暖以及建造牲畜棚，也可以用作無土培養基、覆蓋物和有機肥料等，這些都是廢棄蘑菇培養基的有效利用途徑。實際上，作為一種易獲取、成本低的農業廢棄物，廢棄蘑菇培養基本身具有較多可鍵合有機物的官能團，如羧基、胺基、膦酸基等，這使其成為一種具有發展潛力的吸附材料。利用廢棄蘑菇培養基制備吸附劑處理廢水中活性紅15，不但實現了廢棄蘑菇培養基的資源化和經濟價值，而且能夠減輕廢棄蘑菇培養基本身的處理成本，同時可以有效地去除廢水中的染料，達到變廢為寶、以廢（廢棄蘑菇培養基）治廢（染料廢水）的效果。

發明內容

本發明專利的目的在于提供一種高效、低成本的改性廢棄蘑菇培養基吸附劑、制備方法及吸附活性紅15染料的應用。

為了實現上述目的，本發明所提出的改性廢棄蘑菇培養基吸附劑為鹽酸改性的廢棄蘑菇培養基吸附劑。

其制備方法，包括以下步驟：

將培養三季香菇后失去能效而成為廢棄蘑菇培養基，用粉碎機將干燥廢棄蘑菇培養基破碎，用蒸餾水洗滌去除雜質后干燥，篩選出500～1000μm的蘑菇培養基顆粒，再將廢棄蘑菇培養基顆粒在鹽酸溶液中浸泡24～48h，過濾分離，濾渣用蒸餾水清洗至pH呈中性，干燥，即得到改性廢棄蘑菇培養基吸附劑。

所述蘑菇培養基為用鋸末、米糠、蔗糖和石灰膏制成的蘑菇培養基，其中鋸末占總重量的75～88%、米糠占總重量的10%～20%、蔗糖占總重量的1～3%，石灰膏占總重量的1～3%。

上述鹽酸溶液的濃度優選0.10～0.50mol/L，廢棄蘑菇培養基顆粒與鹽酸溶液的用量優選為廢棄蘑菇培養基顆粒質量（g）：鹽酸溶液體積（mL）為：1:（20～100），改性的溫度優選20～50℃。

本發明的改性廢棄蘑菇培養基吸附劑用于溶液中活性紅15的吸附去除。

上述改性廢棄蘑菇培養基吸附劑用于溶液中活性紅15的吸附去除優選條件為：將含活性紅15的溶液調節pH為1～9（優選1～3，更優選為1.0），加入改性廢棄蘑菇培養基吸附劑，使得改性廢棄蘑菇培養基吸附劑的濃度為2～10g/L，吸附24～48小時后，過濾分離，濾液調至中性，排放。

活性紅15溶液中的活性紅15濃度為不超過160mg/L。

改性廢棄蘑菇培養基吸附劑用于溶液中活性紅15的吸附去除后，堿性溶液條件下進行解吸附再生。