[發明專利]生物吸附劑及其制備方法和使用該生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法

在審

• 申請號: 201310336209.0
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN104338516A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 袁興中;王侯;吳艷;冷立健;肖智華;彭馨;曾光明
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;陳暉

技術領域

本發明涉及廢水凈化技術領域，特別涉及一種去除廢水中孔雀石綠染料所使用的生物吸附劑及其制備方法和一種使用該生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法。

背景技術

染料廢水具有色澤深、臭味大、COD含量高、成分復雜且多變的特點，含有多種生物毒性大、難以降解的物質，廢水中的染料能吸收光線，降低水體透明度，大量消耗水體中氧，造成水體缺氧，破壞水體自凈及水生生態系統。孔雀石綠是一種有毒的三苯甲烷類化學物，帶有金屬光澤的綠色結晶體。常作為染料用于制陶、紡織、皮革和細胞化學染色等行業。孔雀石綠作為染色劑，在染色后產生大量的含孔雀石綠廢水。該廢水具有高毒性、高殘留和致癌、致畸、致突變作用，嚴重危害水生生物及人類健康。因此，如何去除廢水中孔雀石綠染料已成為人們關注的熱點和難點。

目前去除廢水中孔雀石綠的處理方法可分為物理法、化學法和生物法，主要有高級氧化法、光催化法、光解法和吸附法等。在這些方法中，吸附法由于設備投資少，工藝與操作簡單、高效，已廣泛應用于去除廢水染料，而改善吸附法的關鍵在于尋找更加高效、環保、價廉的吸附材料。

木屑(又稱為鋸屑或鋸末)，是林區和城鄉木材加工企業生產中產生的廢料。一般木材加工廠中鋸屑約占原木材加工總量的8%?～?12%。據我國林產品加工部門測算，按年產木材330萬m³的木材加工企業為依據，每年所產生的木屑在?(26.4～39.6)?萬m³。目前國內對鋸屑的綜合利用主要是用作燃料、食用菌栽培、生產炭化制品、制版原料及模壓成型制品等。但由于技術、經濟等方面原因，很大一部分鋸屑等剩余物仍然有待妥善處理或有效利用。隨意拋棄這類鋸屑不僅會造成原材料的浪費，還會造成環境污染，甚至造成火災。

香樟木又名烏樟，是常綠的喬木，僅分布在長江以南以及西南地區。樟木是一種很好的建筑和家具用才，不變形，耐蟲蛀且民間多用樟木雕刻佛像。在樟木加工過程中，產生大量無用的樟木屑。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種制備工藝簡單、成本低廉、選擇性好、原料來源廣且對孔雀石綠染料去除率高、吸附量大的生物吸附劑及其制備方法，還提供了一種使用該生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法，該方法所需設備設施少、操作工藝簡單且處理效率高。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明的生物吸附劑，所述生物吸附劑是以樟木屑為原料，通過洗提、干燥、粉碎和過篩處理后制得的樟木粉末狀顆粒。

上述的生物吸附劑中，所述生物吸附劑的粒徑小于75?μm。

作為一個總的技術構思，本發明還提供一種上述生物吸附劑的制備方法，包括以下步驟：將樟木屑先用去離子水進行洗提與過濾，直至濾液變清澈無渾濁物，得到濕樟木屑；然后將上述濕樟木屑干燥至恒重，得到干樟木屑；最后將上述干樟木屑粉碎成粉末狀，過200目篩，即得生物吸附劑。

上述生物吸附劑的制備方法中，所述洗提與過濾次數為3～4次，所述干燥的溫度為323?K～343?K。

作為一個總的技術構思，本發明還提供一種上述生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法，包括以下步驟：將所述生物吸附劑與含有孔雀石綠染料的廢水混合均勻，然后進行振蕩反應和固液分離，分離得到負載有孔雀石綠染料的生物吸附劑，完成對廢水中孔雀石綠染料的去除；所述生物吸附劑與所述廢水中孔雀石綠染料的質量比為17.5～30.0。

上述生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法中，所述振蕩反應條件：振蕩反應pH為6.5～7.5，振蕩反應溫度為298?K～318?K，振蕩反應時間為30～180min，振蕩反應轉速為160～180?rpm。

上述生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法中，將所述負載有孔雀石綠染料的生物吸附劑進行烘干至恒重，加入洗脫劑，再進行振蕩解吸反應，然后過濾，得到再生的生物吸附劑和回收的孔雀石綠染料。

上述生物吸附劑去除廢水中孔雀石綠染料的方法中，所述洗脫劑為鹽酸、乙酸或乙醇的一種或兩種或三種。

本發明的生物吸附劑具有粒徑小，比表面積大的特點，因此，它與污水接觸面積比較大，反應的位點多，具有優良的吸附效果。本發明的生物吸附劑具有發達的微孔結構，能夠結合羥基、羧基等基團以及各種有機組分（木質素，纖維素和半纖維素），可通過各種機制和染料形成鍵力，如離子交換、靜電引力和氫鍵等，利于其對廢水中染料的吸附。

與現有技術相比，本發明的優點在于: