[發(fā)明專利]一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310627162.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103657595A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張素玲;姚志通;張春曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法，具體是以廢棄茶為吸附劑，封裝成“茶葉包”用于吸附制革廢水中鉻離子。?

背景技術(shù)

重金屬污染是當(dāng)今重要的環(huán)境污染問(wèn)題，其中鉻元素能過(guò)引起皮炎、氣管炎、濕疹等，并有致癌作用。目前含重金屬?gòu)U水處理的方法主要有化學(xué)法、生物膜法、離子交換法、吸附法等。其中吸附法具有適應(yīng)性廣，經(jīng)濟(jì)，步驟簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。尤其是生物吸附法，即利用一些農(nóng)林廢棄物作為吸附劑處理含鉻廢水，可以達(dá)到以廢治廢的目的，避免二次污染。

茶葉具有多孔結(jié)構(gòu)，有多種含氧、氮、磷和硫的活性基團(tuán)，可與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。基于這些特點(diǎn)，以廢棄茶為原料用于吸附廢水中重金屬離子已有文獻(xiàn)報(bào)道，表明茶葉是一種很好的吸附劑。但文獻(xiàn)中均采用將茶葉分散至廢水中吸附的方法，此法操作步驟繁瑣，需通過(guò)離心使吸附劑與廢水分離，不可避免吸附劑的損失，不利于回收。因此，本方法將茶葉封裝成“茶葉包”形式處理含鉻廢水，可以簡(jiǎn)化操作步驟，避免吸附劑的污染和損失，利于吸附劑的回收和循環(huán)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：避免傳統(tǒng)吸附法中吸附劑分散在溶液中吸附的繁瑣步驟，提供一種用于去除廢水中鉻的吸附包的制備方法。

本發(fā)明方法具體是：

步驟(1).吸附包的制備

將廢棄茶放入烘箱中60～80℃過(guò)夜烘干、研磨，并用80目篩分篩，得到廢棄茶葉粉末；然后用親水性聚丙烯膜作為外包膜，包覆廢棄茶葉粉末，得到吸附包。

所述的親水性聚丙烯膜的膜孔徑為0.5～2.0?μm，可以防止廢水中雜質(zhì)進(jìn)入吸附包內(nèi)，避免污染吸附劑。

步驟(2).將吸附包浸入蒸餾水中活化10～15?min，然后浸入廢水中，常溫下放入振蕩器中振蕩，使吸附包中的廢棄茶葉粉末與廢水充分混合吸附廢水中鉻離子。

將處理后的廢水用火焰原子吸收分光光度法在波長(zhǎng)359.4?nm下測(cè)定處理后的廢水中鉻離子濃度，計(jì)算吸附包對(duì)鉻離子的去除率。

本發(fā)明利用廢棄茶為吸附劑去除廢水中鉻離子，茶葉的多孔結(jié)構(gòu)和含有羥基、酰胺等多種官能團(tuán)，是通過(guò)物理吸附和化學(xué)吸附雙重作用實(shí)現(xiàn)的，鉻去除率可達(dá)到95﹪；甚至經(jīng)開(kāi)水泡過(guò)的茶葉因保留大部分官能團(tuán)，仍具有較強(qiáng)的去除能力。另外，采用吸附包的吸附形式有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）吸附包形式避免分散吸附時(shí)離心分離等繁瑣步驟，簡(jiǎn)化了操作步驟，避免吸附劑的損失；（2）處理含雜質(zhì)較多的廢水時(shí)，由于外包膜的保護(hù)可避免雜質(zhì)對(duì)吸附劑的污染，吸附劑經(jīng)解吸處理后可循環(huán)使用。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1所得的不同吸附劑對(duì)鉻吸附效果的對(duì)比圖；

圖2是實(shí)施例2所得的過(guò)期龍井茶對(duì)鉻的吸附效果圖；

圖3是實(shí)施例3所得的過(guò)期龍井茶對(duì)鉻的吸附效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：分別稱取800?mg不同吸附劑包括龍井茶、開(kāi)水泡2?h后龍井茶、紫筍茶以及顆粒活性炭（大森林椰殼活性炭），60℃過(guò)夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為0.5μm的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成“茶葉包”形式的吸附包，分別投入到10?mL廢水中，置于恒溫水浴振蕩器中，震蕩速率為100?r/min，常溫條件下震蕩30?min后測(cè)處理后廢水中鉻濃度，吸附效果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，兩種不同品種茶葉吸附鉻離子效果與顆粒活性炭相當(dāng)，開(kāi)水泡過(guò)的茶葉吸附性能略有損失。分析原因如下：紫筍茶與龍井茶的主要官能團(tuán)相似，均含有酚類羥基、羧基、酰胺等活性基團(tuán)，可以通過(guò)與鉻離子之間的絡(luò)合作用力達(dá)到去除鉻離子的目的。而泡后的龍井茶仍保留這些活性基團(tuán)，用于重金屬離子吸附仍有利用價(jià)值。因此，茶葉表面與金屬離子同時(shí)存在物理和化學(xué)作用力。而活性炭不含有任何官能團(tuán)，僅依靠其比表面積大的優(yōu)勢(shì)與目標(biāo)離子通過(guò)物理作用結(jié)合，對(duì)鉻離子吸附能力較弱。

實(shí)施例2：分別稱取300，600，800，1000?mg研磨后龍井茶，70℃過(guò)夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為2.0?μm的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成“茶葉包”形式的吸附包，分別投入到10?ml制革廢水中，置于振動(dòng)器中常溫條件下進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，吸附時(shí)間為1?h。用原子吸收法測(cè)定處理后的制革廢水中鉻濃度，吸附效果如圖2所示。

由圖2可知，隨著吸附劑用量不斷增加，鉻去除率也明顯呈上升趨勢(shì)。