[發(fā)明專利]一種含汞廢水中汞離子吸附劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510056252.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104689792B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵宏宏;王琦;周秀錦;周向陽(yáng);張靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 舟山出入境檢驗(yàn)檢疫局綜合技術(shù)服務(wù)中心;邵宏宏
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種含汞廢水中汞離子吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)

汞是有嚴(yán)重污染的重金屬，對(duì)環(huán)境以及人類健康都有危害。含汞廢水主要來(lái)源于有色金屬冶煉廠、儀表廠和某些化工廠等。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)含汞廢水的治理方法進(jìn)行了許多研究，如離子交換法、活性炭吸附法、氧化還原法、硫化物沉淀法等，但這些方法受生產(chǎn)原料所限，而且處理費(fèi)用很高，難以推廣應(yīng)用。

例如，申請(qǐng)公布號(hào)CN101704572A，申請(qǐng)公布日2010.05.12的中國(guó)專利公開(kāi)了一種含汞廢水的處理方法，該方法包括：(1)將黃鐵礦粉碎成150~300目的黃鐵礦粉；(2)將步驟(1)所得到的黃鐵礦粉按1：3~1：30的重量比加入含汞的廢水中，在常溫下攪拌30~120分鐘；(3)將步驟(2)所得的溶液靜置1~4小時(shí)后，排放沉淀物上清液。該方法中以黃鐵礦粉為沉淀劑，通過(guò)加入黃鐵礦粉使汞離子形成難容的HgS從廢水中沉淀出來(lái)，再通過(guò)Fe（OH）₃的絮凝作用將沉淀凝結(jié)成團(tuán)去除。采用黃鐵礦粉作為沉淀劑的不足之處在于：（1）起始環(huán)境必須為酸性環(huán)境（pH=1~2），以保證黃鐵礦（Fe₂S/FeS）的溶解，操作條件較為嚴(yán)格，不利于實(shí)際操作和推廣應(yīng)用；（2） 若黃鐵礦粉中所含的碳酸鹽含量過(guò)低，還必須在攪拌時(shí)添加碳酸鹽將溶液的pH值調(diào)整至6~7以保證鐵產(chǎn)生絮凝沉淀，使用穩(wěn)定性與沉淀效果差，使用非常不便，易造成二次污染；（3）必須嚴(yán)格控制黃鐵礦粉的加入量，否則過(guò)量的S^2-不僅會(huì)造成水體貧氧，增加水體的COD，還能與HgS沉淀生成可溶性絡(luò)陰離子[HgS₂]^2-，降低汞的去除率，不易操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的含汞廢水中汞離子沉淀劑使用穩(wěn)定性差，使用非常不便的問(wèn)題，提供了一種配伍科學(xué)合理，使用方便，吸附效果好，汞離子去除率高的含汞廢水中汞離子吸附劑。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種含汞廢水中汞離子吸附劑的制備方法，工藝步驟簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種含汞廢水中汞離子吸附劑，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：3~5%葡甘露聚糖，5~10%沸石負(fù)載納米TiO₂，余量為改性高嶺土。葡甘露聚糖分子具有較大的表面區(qū)域，其表面富含不同孔徑的孔穴，可通過(guò)表面吸附去除Hg²⁺，其結(jié)構(gòu)中還含有大量的活性官能團(tuán)（羥基和乙酰基），與金屬陽(yáng)離子有較強(qiáng)的配位能力，可作為Hg²⁺的配體，形成螯合物，另外葡甘露聚糖分子還具有絮凝作用，可將沉淀物凝結(jié)成大塊絮狀物從而有利于去除；納米TiO₂比表面積非常大，具有比一般的吸附材料更大的吸附容量，且對(duì)Hg²⁺具有很強(qiáng)的吸附能力，并且在較短的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到吸附平衡，但是粉末狀的納米二氧化鈦顆粒細(xì)微，在水溶

液中易于失活和團(tuán)聚，會(huì)大大限制其作用的發(fā)揮，將納米二氧化鈦固定于沸石上，不僅可以保持其納米材料的固有特性, 而且可以增強(qiáng)其穩(wěn)定性，另外，沸石是一族具有連通孔道、呈架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物，特殊的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)使沸石擁有高效選擇吸附性能，能有效吸附水中的Hg²⁺，從而能進(jìn)一步提高本發(fā)明的吸附效果；改性高嶺土結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，具有更大的比表面積和孔隙度，對(duì)Hg²⁺的吸附能力大大提高。本發(fā)明的含汞廢水中汞離子吸附劑配伍合理，通過(guò)各組分之間的協(xié)同配合，吸附效果好，汞離子去除率高，采用本發(fā)明的含汞廢水中汞離子吸附劑處理含汞廢水后，廢水可直接排放，不會(huì)造成二次污。

作為優(yōu)選，所述沸石負(fù)載納米TiO₂通過(guò)以下步驟制得：

（1）沸石預(yù)處理：將沸石置于0.1mol/L的HCl溶液中充分?jǐn)嚢?0~60min后，靜置24~26h，過(guò)濾；將過(guò)濾得到的沸石加入蒸餾水中煮沸1~2h后，用蒸餾水清洗至洗液澄清；將沸石放入烘箱中于80~85℃烘烤2~3h，冷卻后待用。