[發(fā)明專利]一種由木薯渣制備的廢水處理劑

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010072306.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111167422A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝新玲;張聯(lián)政;秦祖贈(zèng);蘇通明;羅軒;紀(jì)紅兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F103/32
• 代理公司: 廣州市深研專利事務(wù)所(普通合伙) 44229
• 代理人: 姜若天

本發(fā)明公開了一種由木薯渣制備的廢水處理劑，是一種多孔的磁性微球結(jié)構(gòu)；微球的內(nèi)部為納米級(jí)Fe₂O₃鐵粉；外部結(jié)構(gòu)是將涂覆液涂覆在鐵粉外并干燥形成；所述的涂覆液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：4%～5%的木薯渣、70%～76的乳化劑、6%～10%的丙烯酰胺、0.5%的聚乙烯亞胺、1.2%的交聯(lián)劑、3%～4%的引發(fā)劑、0.8%～1.0%的聚乙二醇，余量為水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：根據(jù)廣西的特色對(duì)于木薯渣進(jìn)行合理的廢物的回收利用，環(huán)境友好且工藝簡(jiǎn)單，操作方便，可重復(fù)多次使用，符合綠色化學(xué)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢水處理的方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廢水處理劑。

背景技術(shù)

隨著近現(xiàn)代工業(yè)崛起，水污染日益嚴(yán)重，就我國(guó)而言，絕大多處城市水質(zhì)受到不同程度的污染。很多未經(jīng)處理工業(yè)廢水和工業(yè)廢棄物直接排放到了自然界中，使得水體中的重金屬含量急劇上升。其中鎘離子是一種典型的重金屬離子，來源廣泛，不可降解和累積性等特點(diǎn)，廢水中鎘離子被生物體吸附后進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過食物鏈的匯集，逐漸流入生物鏈頂端的人類身上。2012年廣西龍江宜州發(fā)現(xiàn)重金屬鎘超標(biāo)污染，附近群眾生活用水受到直接影響，附近部分居民代謝系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂、腎損傷、骨質(zhì)軟化變形等疾病(環(huán)境污染事故典型案例剖析與環(huán)境應(yīng)急管理對(duì)策：中國(guó)環(huán)境出版社，2013,(4)：105)。

傳統(tǒng)的處理方法，包括化學(xué)沉淀法、電解法、離子交換法、膜分離法等等(廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008,(8):143-146)。然而這些方法的表現(xiàn)都不盡人意，如化學(xué)沉淀法和電解法，對(duì)于處理低濃度廢水，難以凈化到可排放的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，且耗電量大，成本較高，效果較差；離子交換法和膜分離法處理效果較好，但容易受水質(zhì)，處理環(huán)境等方面影響較大，且后期的維護(hù)成本高。而吸附法相較于上述方法有較好的表現(xiàn)，具有處理效果好，選擇性高，吸附量大等方面優(yōu)勢(shì)，逐漸在重金屬離子的去除領(lǐng)域得到青睞。

對(duì)于水中重金屬離子吸附劑材料的開發(fā)應(yīng)用，以及相應(yīng)的吸附機(jī)理和熱力學(xué)理論，已經(jīng)成為一個(gè)涉及環(huán)境、物理、化學(xué)及材料等多學(xué)科交叉的研究熱門領(lǐng)域。吸附劑的材料種類繁多，按化學(xué)組成可分為無機(jī)吸附材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合型吸附材料3類(建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2017,(5):34)。在對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用中，傳統(tǒng)的吸附劑材料表現(xiàn)出缺陷，去除能力不高，材料制備過程復(fù)雜，材料吸附過后難以降解等問題。為了解決上述問題開發(fā)一種原料價(jià)格低廉，來源廣泛，選擇能力及吸附能力高的可降解的吸附材料，是未來重金屬離子吸附劑材料研究的趨勢(shì)。迄今為止，研究人員提出了各種各樣的原料，如核桃殼、稻殼、花生殼、海藻以及活性炭等通過化學(xué)修飾制備吸附劑來達(dá)到廢水處理的目的。

本研究以木薯渣作為原料制備了一種多孔微球結(jié)構(gòu)的吸附劑材料。木薯是廣西的主要經(jīng)濟(jì)作物，產(chǎn)量高，來源廣泛(飼料博覽, 2019,(3):34-37)。而木薯渣是木薯生產(chǎn)完淀粉或酒精后的廢渣，但其組成中包含淀粉、木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等，是一種天然的高分子材料，可以通過化學(xué)改性和修飾制備一種選擇能力較好的可降解的吸附劑，符合未來吸附劑材料研究趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種廢水處理劑，具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，去除率高，且吸附劑可循環(huán)多次使用，復(fù)合綠色化學(xué)要求。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題方案如下：

一種由木薯渣制備的廢水處理劑，是一種多孔的磁性微球結(jié)構(gòu)；微球的內(nèi)部為納米級(jí)Fe₂O₃鐵粉；外部結(jié)構(gòu)是將涂覆液涂覆在鐵粉外并干燥形成；所述的涂覆液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：

4%～5%的木薯渣、70%～76的乳化劑、6%～10%的丙烯酰胺、0.5%的PEI、1.2%的交聯(lián)劑、3%～4%的引發(fā)劑、0.8%～1.0%的聚乙二醇，余量為水。

作為優(yōu)選的，在上述的廢水處理劑中，所述的乳化劑為質(zhì)量比為1:4.60的烷基酚聚氧乙烯醚或失水山梨糖醇脂肪酸酯。