[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 |
| 地址: | 325000 浙*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 用于 修復 重金屬 污染 胡敏素 提取 裝置 方法 | ||
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。
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