[發明專利]一種好氧顆粒污泥-Fe3

有效

• 申請號: 201810544659.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108636372B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 魏東;劉英瑞;房亞南;喬一明;丁祥偉;杜斌;魏琴
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 濟南譽琨知識產權代理事務所(普通合伙) 37278
• 代理人: 龐慶芳

本發明涉及一種好氧顆粒污泥?Fe₃O₄?腐殖酸復合生物吸附劑的制備及應用。所述生物吸附劑是由好氧顆粒污泥、磁性Fe₃O₄和腐殖酸三種原材料制備而成的，其制備過程是將磁性Fe₃O₄與腐殖酸按4:1~5:1的質量比混合，溶液體系的pH控制在7以上，于80~100℃攪拌30~40 min，于40~80℃烘干得Fe₃O₄?腐殖酸黑色粉末；將Fe₃O₄?腐殖酸與好氧顆粒污泥干重按1:5~2:5的質量比混合，加入100~150 mL、25%的戊二醛，在25℃下攪拌12~18 h，攪拌速度為100 r/min，經冷凍真空干燥48 h后制得好氧顆粒污泥?Fe₃O_4?腐殖酸復合生物吸附劑。本發明應用于重金屬的吸附，成本低廉、吸附容量和去除率高、可重復利用且不造成二次污染。

技術領域

本發明涉及一種好氧顆粒污泥-Fe₃O₄-腐殖酸復合生物吸附劑的制備及應用，適用于重金屬離子的去除，屬于污水處理技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的飛速發展，工業和農業用水量日趨增加，污水排放總量逐漸增大，導致許多地區的地下水資源都受到不同程度的重金屬污染。醫藥制造廠、電鍍廠、金屬冶煉廠、采礦廠、造紙廠和制革廠等大量的工廠在運轉過程中會對重金屬進行不同量的排放。重金屬化學性質穩定，不易被生物降解。且重金屬進入到人體后會迅速與蛋白質結合對酶產生抑制作用，使酶活性降低甚至失活，嚴重危害人體健康。因為，水環境中的重金屬污染問題是亟待解決的。

好氧顆粒污泥是微生物通過自凝聚作用形成的一種特殊的生物聚集體,具有結構致密、沉降性能優異、抗沖擊負荷能力強、多功能微生物分區定殖等特點,其在廢水重金屬去除方面具有明顯的技術優勢。腐植酸的組成元素極其復雜，化學結構復雜多樣，含有羧基、醇羥基、酚羥基、醌型羰基和酮型羰基等多種活性官能團，具有很高的反應活性，能與環境中的金屬離子、礦物質、有機質、氧化物、氫氧化物和有毒活性污染物等發生吸附、絡合和氧化還原作用。腐殖酸的這些基團和功能使其成為較好的吸附材料。申請號為201410026441.9的發明專利公開了一種磁性腐殖酸納米材料的制備方法和應用，但復合材料較少，功能化較低。本發明將好氧顆粒污泥、磁性Fe₃O₄和腐殖酸復合制得好氧顆粒污泥-Fe₃O₄-腐殖酸復合生物吸附劑，成功地將三種有效吸附材料進行結合，得到了更加高效的復合吸附劑，用于重金屬離子的去除。該吸附方法簡單，操作方便，不造成二次污染，再生后的吸附劑可循環利用。

發明內容

針對現有技術近一步改進的需求，本發明提供了一種好氧顆粒污泥-Fe₃O₄-腐殖酸復合生物吸附劑的制備方法，用于重金屬離子的吸附。

本發明的技術方案如下：

1.一種好氧顆粒污泥-Fe₃O₄-腐殖酸復合生物吸附劑的制備，其特征包括以下步驟：

（1）Fe₃O₄-腐殖酸的制備：稱取4 ~ 5 g Fe₃O₄粉末于100 ~ 200 mL蒸餾水中，超聲15 ~ 30 min；依次加入30 mL一水合氨使得溶液體系的pH控制在7以上，1 g腐殖酸粉末和100 mL NaCl溶液；置于80 ~ 100℃水浴攪拌30 ~ 40 min，冷卻至室溫，用蒸餾水或無水乙醇清洗直至上清液清澈，用外加磁鐵進行分離，于烘箱中進行40 ~ 80℃烘干，制得Fe₃O₄-腐殖酸的黑色粉末；