[發(fā)明專利]一種污水地質(zhì)改良劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611105605.2
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106693922A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘玉英;楊金生
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C08F289/00;C08F220/34;C08F220/06;C08F220/56;C08F8/30;C09K17/40;C09K109/00;C02F101/20;C02F101/34
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙)33213
• 代理人: 徐佳晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及底質(zhì)改良技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種污水地質(zhì)改良劑。

背景技術(shù)

伴隨工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化，含有多種金屬離子Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Ba²⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Se²⁺ 或As³⁺ 等的大量廢水要求排入江河、湖泊或海洋中，尤其是廢水中的重金屬離子Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺ 和As³⁺ 等對土壤造成嚴(yán)重污染。作物從土壤中吸收和積累的重金屬常通過食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)，嚴(yán)重威脅人類健康。土壤污染具有明顯的隱蔽性、滯后性、累積性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn),土壤一旦受到污染,則需要很長的治理周期和較高的投資成本,造成的危害也比其他污染更難消除。因此針對各種土壤中重金屬離子的檢測、分析、分離、富集，以及回收再利用具有意義。

傳統(tǒng)的重金屬離子分離、富集、回收方法有：蒸發(fā)濃縮法、化學(xué)沉淀法、膜透析法、溶劑抽提法、電化學(xué)沉析法以及聚合物螯合劑等。目前廣泛使用的重金屬離子分離、富集、回收方法存在所需設(shè)備投資大，富集回收材料生產(chǎn)能耗高，生產(chǎn)成本高，使用條件復(fù)雜，循環(huán)利用難度大，甚至造成二次污染等問題。

吸附劑吸附法由于其吸附效果好，具有不產(chǎn)生二次污染，可再生回收等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛關(guān)注。隨著對能源的可持續(xù)利用認(rèn)識的加強(qiáng)以及環(huán)境意識的提高，可再生的天然材料成為重金屬吸附劑的合成理想選擇之一。其中，由廉價(jià)、易制備、可降解的環(huán)保天然高分子材料——纖維素為基體所合成的吸附材料成為研究熱點(diǎn)。纖維素作為高分子骨架，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，分子排列緊密有序，并且強(qiáng)烈的氫鍵作用所構(gòu)成的纖維素結(jié)晶區(qū)使纖維素高分子骨架具有一定的強(qiáng)度、抗溶脹性和化學(xué)穩(wěn)定性，也是纖維素接枝改性重金屬吸附劑可循環(huán)使用的一個(gè)重要因素。然而，其本身相對較低的可及度在賦予其較高的機(jī)械性能的同時(shí)也限制了其應(yīng)用范圍。為了提高纖維素材料的功能性，研究者們提出了多種改性手段。接枝共聚法由于可靈活地將多種功能基團(tuán)引入纖維素骨架，極大豐富了改性效果而十分吸引人。其中，在接枝共聚改性過程中通過引入環(huán)氧基團(tuán)固定功能化基團(tuán)，因環(huán)氧可固定功能基范圍廣、固定效果好而備受關(guān)注。

現(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號為CN102229674B的中國發(fā)明專利，公開了一種多功能螯合纖維素及其制備方法；授權(quán)公告號為CN103304820B的中國發(fā)明專利，公開了一種高效聚乙烯亞胺改性纖維素基重金屬吸附劑的制備方法；授權(quán)公告號為CN102863543B的中國發(fā)明專利，公開了一種水溶性陽離子纖維素材料及其制備方法。上述制備的纖維素材料吸附重金屬的種類有限，重復(fù)使用率有待提高，且只適用于廢水的處理，不能用于被廢水污染的土壤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種重金屬和毒物去除率高，可調(diào)節(jié)pH值，可肥化土壤，可重復(fù)利用的污水底質(zhì)改良劑。

本發(fā)明針對背景技術(shù)中提到的問題，采取的技術(shù)方案為：

1）預(yù)處理：將甘蔗渣酸浸，酸浸劑為5~8%鹽酸，酸浸時(shí)間為40~60min，輔以超聲波處理。甘蔗渣由纖維素、木質(zhì)素和半纖維素組成，這三種物質(zhì)都有大量的羥基，可作為反應(yīng)性基團(tuán)。但纖維素、半纖維素及木質(zhì)素三者的緊密包裹結(jié)構(gòu)，以及它們之間的氫鍵和范德華力作用，使大量反應(yīng)性羥基難以與反應(yīng)試劑觸及。通過酸浸和超聲波處理切斷它們之間的連接，提高纖維素的反應(yīng)可及性，并且不會破壞纖維素結(jié)構(gòu)；