[發明專利]一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置及修復方法

有效

• 申請號: 202011411242.1
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112546667B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 謝新宇;葛尚奇;鄭凌逶;章旬立;孫旻洋;戴樸修;張康
• 申請（專利權）人: 浙江大學溫州研究院
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;B01J20/24;B01J20/30;B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法，其特征在于，該方法基于胡敏素提取裝置實現，所述胡敏素提取裝置包括提取液輸入模塊、溫控模塊、提取室、過濾模塊、加熱器、超聲波振動模塊、輸出通道、改性模塊、干燥模塊和控制模塊；

所述提取液輸入模塊與提取室頂部連通，用于向提取室注入提取液；

所述溫控模塊位于提取室內部，用于控制提取過程中的溫度；

所述提取室底部布置加熱器和超聲波振動模塊，且底部設有連通改性模塊的輸出通道，在通道頂部端口設置過濾模塊；所述加熱器用于保證提取室的溫度維持設定溫度；所述超聲波振動模塊用于提供不同頻率的超聲波振動；所述提取室提供分離胡敏素的場所；所述過濾模塊具有過濾功能打開和關閉，以及輸出通道打開和關閉的功能，在胡敏素提取過程中關閉輸出通道，在每一階段提取過程結束后打開輸出通道和過濾功能，從而排出提取室中的液體，在最終排出胡敏素時，打開輸出通道并關閉過濾功能，使胡敏素全部進入改性模塊；

所述改性模塊針對修復不同污染物的土體對胡敏素進行改性處理；

所述干燥模塊與改性模塊連接，用于過濾分離改性模塊輸出的胡敏素中含有的液體，并對胡敏素進行最終的冷凍、干燥、收集；

所述控制模塊用于控制胡敏素自動提取的流程；

所述方法包括以下步驟：

(1)將泥炭土加入提取室中，通過提取液輸入模塊加入0.1mol/L NaOH溶液，泥炭土與溶液的質量比為0.1，通過溫控模塊控制溫度在35-45℃，設置超聲波振動模塊以80-120KHz振動30min，靜置1h后打開過濾模塊開啟過濾功能排出提取室中的液體；

(2)重復步驟(1)多次，直到液體呈淡黃色，通過提取液輸入模塊向過濾后的泥炭土中加入0.1mol/L HCl和0.05mol/L HF去除胡敏素中的胡敏酸和富里酸，泥炭土與混合溶液的質量比為0.1，通過溫控模塊控制溫度在25-35℃，設置超聲波振動模塊以40-80KHz振動30min，減少胡敏酸和富里酸對后續污染土處理效果的不利影響；

(3)通過改性模塊針對不同污染物對胡敏素進行改性處理，采用有機物和氧化劑聯合改性方法，使胡敏素具有更好的穩定重金屬效果；所述有機物包括十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺，所述氧化劑包括濃硫酸、氯化鐵；改性過程恒溫靜置24h；

(4)通過提取液輸入模塊注入去離子水，反復洗滌改性模塊中的胡敏素，當pH為中性時，輸出到干燥模塊進行水分過濾，并對胡敏素進行最終的冷凍、干燥，過100-200目篩后收集。

2.根據權利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法，其特征在于，所述溫控模塊和過濾模塊在提取室內部，所述加熱器和超聲波振動模塊設置在提取室底部。

3.根據權利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法，其特征在于，所述步驟(1)中，通過超聲波振動模塊的振動作用，破碎、去除胡敏素中的雜質，提高胡敏素純度，同時提高NaOH溶液對胡敏素的提取作用。

4.根據權利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法，其特征在于，所述步驟(2)中，通過超聲波振動模塊的振動作用，提高HCl和HF溶液對胡敏素中胡敏酸和富里酸的去除效率。

5.根據權利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法，其特征在于，所述改性模塊將胡敏素進行改性，使得胡敏素不僅具有吸附、絡合和螯合重金屬的作用，同時兼具氧化還原重金屬的功能，從而達到更好的處理效果。

6.根據權利要求1所述的用于修復重金屬污染土的胡敏素提取方法，其特征在于，所述溫控模塊對提取室內溫度進行調節，在保證胡敏素的活性不被破壞的同時，具有較好的提取效率。