[發明專利]一種磁性微藻生物吸附絮凝劑及其吸附廢水中鉻的方法

有效

• 申請號: 201811088080.5
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109174025B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李晨;高鋒;侯慧巧;闞家薇;壽曄子;張文靜
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F3/32;C02F101/20
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種磁性微藻生物吸附絮凝劑，其特征在于：所述磁性微藻生物吸附絮凝劑包括微藻、磁性Fe₃O₄納米粒子、魔芋葡甘聚糖和改性碳纖維；所述改性碳纖維和魔芋葡甘聚糖的質量比為1:6~8；所述改性碳纖維為氨基改性的碳纖維，其制備方法包括以下步驟：

a.羧基化改性：以石墨為陰極，碳纖維為陽極，以濃度為3~7wt%的碳酸銨為電解液，在電流強度為0.6~1A的條件下氧化60~120s，得到羧基化改性的碳纖維；

b.酰氯化改性：將羧基化改性的碳纖維加入SOCl₂和N,N-二甲基甲酰胺的混合液中，每克羧基化改性的碳纖維需要30~35mL的SOCl₂和0.1~0.5mL的N,N-二甲基甲酰胺，在65~75℃攪拌20~30h，冷卻后在惰性氣氛下用無水四氫呋喃洗滌過濾，烘干得酰氯化改性的碳纖維；

c.氨基改性：將酰氯化改性的碳纖維加入乙二胺中，每克酰氯化改性的碳纖維需要25~35mL乙二胺，在100~120℃條件下反應70~75h，冷卻后在惰性氣氛下用無水四氫呋喃洗滌過濾，烘干得氨基改性的碳纖維。

2.如權利要求1所述的一種磁性微藻生物吸附絮凝劑，其特征在于：所述磁性微藻生物吸附絮凝劑的制備方法包括以下步驟：

（1）將微藻接種在BG11培養基中，在溫度為20~30℃、震蕩頻率為100~220rpm、光照條件50~150μmolm^?2 s^?1的條件下培養至濃度為5×10⁷~8×10⁷個/mL；

（2）向培養基中加入磁性Fe₃O₄納米粒子，恒溫震蕩2~4天，得微藻與磁性Fe₃O₄納米粒子的聚合物溶液；

（3）向聚合物溶液加入魔芋葡甘聚糖和改性碳纖維混合均勻，得混合液，將混合液進行真空干燥，得磁性微藻生物吸附絮凝劑。

3.如權利要求2所述的一種磁性微藻生物吸附絮凝劑，其特征在于：步驟（2）中，所述磁性Fe₃O₄納米粒子的加入量為每升藻液中添加0.1~0.3g；磁性Fe₃O₄納米粒子的制備方法為：用FeCl₃、FeSO₄和鹽酸配制酸性鐵鹽溶液，使Fe³⁺、Fe²⁺和HCl的摩爾比為2~3:1:1，將鐵鹽溶液滴加到質量分數為20~30%的氨水中，鐵鹽溶液和氨水的體積比為1:4~6，攪拌均勻，待產物顏色變棕色后，靜置沉淀并進行磁力分離，將多余的液體倒去，用磁鐵吸住底部的沉淀并加入蒸餾水清洗3~4次，過濾獲得Fe₃O₄，真空冷凍干燥36~72h，制得磁性Fe₃O₄納米粒子。

4.如權利要求2所述的一種磁性微藻生物吸附絮凝劑，其特征在于：步驟（3）中，所述混合液中魔芋葡甘聚糖的濃度為2~3wt%。

5.如權利要求1所述的一種磁性微藻生物吸附絮凝劑，其特征在于：所述微藻為小球藻、柵藻、葡萄藻中的至少一種。

6.一種如權利要求1~5任一所述的磁性微藻生物吸附絮凝劑吸附廢水中鉻的方法，其特征在于所述方法為：將磁性微藻生物吸附絮凝劑加入含鉻廢水中，震蕩，吸附完成后對廢水中的微藻生物吸附劑進行快速磁力分離，采用原子吸收分光光度法測定廢水中總鉻濃度，計算去除率。

7.如權利要求6所述的一種磁性微藻生物吸附絮凝劑吸附廢水中鉻的方法，其特征在于：所述吸附條件為pH：8.5~10.0，溫度：30~35℃，廢水中總鉻濃度10~40mg/L，磁性微藻生物吸附絮凝劑投加量：20~30g/L，震蕩吸附頻率：150~200rpm，震蕩吸附時間30~120min。