[發明專利]一種重金屬吸附材料再穩定的方法及其光反應裝置

在審

• 申請號: 202010149933.2
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111185133A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 張健;曹惠忠;朱輝;姚昆;鈕成超;李同旭
• 申請（專利權）人: 南京科盛環保技術有限公司
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

1.一種重金屬吸附材料再穩定的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、施氏礦物的制備：通過生物法合成鐵基吸附劑施氏礦物SCH；

S2、重金屬吸附材料的制備：在堿性環境下制備負載量大的重金屬吸附材料；

S3、光化學再穩定反應：選用光化學反應裝置并設置其相關參數，在穩定的光照強度下，將步驟S2的重金屬吸附材料溶入到有機酸溶液中進行反應，并在光反應過程中，進行間隔取樣分析，每一步均重復三遍并作出誤差線。

2.根據權利要求1所述的一種重金屬吸附材料再穩定的方法，其特征在于，在S1中所述施氏礦物的制備方法具體包括如下步驟：

步驟101：稱取定量的FeSO4·7H2O置于容器中，用去離子水溶解，稀硫酸調節pH至1-4；

步驟102：接種定量的A.ferrooxidans LX5細胞懸浮液，并進行定容，密封容器在搖床中于15-38℃、100-300rpm條件下培養2-4天，經抽濾和去離子水洗滌獲得施氏礦物SCH；

步驟103：將步驟102中獲得的SCH置于50-70℃的真空烘箱中干燥8h，并收入密封離心管備用。

3.根據權利要求1所述的一種重金屬吸附材料的再穩定的方法，其特征在于，在S2中所述重金屬吸附材料為SCH-As(Ⅲ)吸附材料。

4.根據權利要求3所述的一種重金屬吸附材料再穩定的方法，其特征在于，所述SCH-As(Ⅲ)的制備方法具體包括如下步驟：

步驟201：在pH為8-12的條件下，將定量的SCH引入定量含As(Ⅲ)的溶液中；

步驟202：將懸浮液放置在往復式搖床上，以100-200r/min的速度在20-30℃搖動20-30小時；

步驟203：完成步驟202后，將所得材料置于4000-6000rpm離心機離心3-10min，去離子水洗滌3次；

步驟204：在50-70℃的真空烘箱中干燥，獲得負載As的施氏礦物SCH-As(Ⅲ)，并收于密封離心管中保存備用。

5.根據權利要求4所述的一種重金屬吸附材料再穩定的方法，其特征在于，在步驟S3中光化學再穩定反應的具體方法包括如下步驟：

步驟301：反應前，設置光反應儀參數，水浴溫度25±1℃，轉速400-600r/min，為保證穩定光強，汞燈提前預熱10-15min，根據反應需要，設置反應條件；

步驟302：選用40mL規格的石英管，將SCH-As(Ⅲ)添加到40毫升1mmol/L有機酸溶液中，pH＝3，并投入轉子；

步驟303：設定取樣間隔，每次取2.0mL溶液，0.45μm濾膜濾去不溶物，濾液用于測定溶液中溶解性總鐵和總砷的濃度；

步驟304：離心收集反應結束后不溶物，干燥后用于表面特征分析。

6.根據權利要求5所述的一種重金屬吸附材料再穩定的方法，其特征在于，在步驟301中，所述反應條件為DOM濃度，施氏礦物用量，pH值，共存離子含量。

7.一種根據權利要求1-6所述的任意重金屬吸附材料再穩定的方法的光反應裝置，其特征在于，包括光反應單元、光源控制單元和恒溫單元；

所述光反應單元為具有磁力攪拌結構和恒溫夾套(2)的光反應器(1)，恒溫夾套(2)的兩側設有進出水接口；

所述光源控制單元為光源控制器用于控制光反應器(1)內可發射紫外線燈源(5)的光照強度；

所述恒溫單元為低溫恒溫槽用于為光反應器(1)上的恒溫夾套(2)提供恒溫供水，確保光反應器(1)內反應材料在恒溫的條件下進行；

所述恒溫夾套(2)內沿其周向上設有多個用于放置石英試管(6)的柱形槽(3)，所述恒溫夾套(2)的外側壁上，并對應每個所述柱形槽(3)的位置均設有燕尾結構的插槽(9)，所述插槽(9)內均設有可拆卸的插板(10)，所述插板(10)對應的柱形槽(3)的一側設有弧形結構的反光面(12)。