[發明專利]一種重金屬廢水處理方法

有效

• 申請號: 202110345143.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112723461B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張光文;龍海威;胡桂星
• 申請（專利權）人: 中煤嘉灃（湖南）環?？萍加邢挢熑喂?/a>
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種重金屬廢水處理方法，屬于水處理技術領域。重金屬廢水處理方法，包括：將吸附材料與重金屬廢水混合，采用磁力分離的方法，將吸附材料從廢水中分離；吸附材料包括：基材層、功能層和磁性材料，基材層為氧化石墨烯、片狀氮化硼和氮化硼氣凝膠中的至少一種；功能層，覆蓋于基材層表面，厚度7nm~8nm，材質為3?氨丙基三乙氧基硅烷修飾的聚多巴胺膜；磁性顆粒分布于基材層和功能層之間，為四氧化三鐵和單質鎳中的至少一種，粒徑1nm~50nm。本發明采用的吸附材料，由于包括了磁性顆粒，因此便于分離，由于基材層和功能層均對多種重金屬離子有效，因此可達到高效凈水作用。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種重金屬廢水處理方法。

背景技術

金屬污染是化學污染的“孿生兄弟”，它與化學污染往往同時存在。不同的是金屬污染是一種蓄積性的慢性污染，有隱蔽性、長期性和不可逆轉性的特點。非飲用水中的重金屬污染，通過植物的作用，經由食物鏈，最終在人體內累積；飲用水中重金屬污染則可直接導致人體重金屬中毒，重金屬中毒的初期癥狀很輕微，很容易被人們忽視，但是長期的危害是非常大的。若水體中的重金屬污染為放射性重金屬水污染，則會形成生物體的內放射，危害尤為嚴重。

放射性重金屬污染的來源主要有：制備放射性藥物產生的廢水、核電站產生的廢水、核武器試驗殘留以及核電站事故導致的泄露等，例如福島核電事件已過去10年，現在仍可從海水中檢測出放射性離子。

工業上常采用化學沉淀法、有機溶劑萃取法、吸附法去除水體中的重金屬污染。但是上述方法各有利弊。例如沉淀法僅對高濃度的重金屬效果明顯，難以去除微量的重金屬污染。溶劑萃取法需引入大量的有機溶劑，并且溶劑的重復利用率較低，因此萃取完成后，會產生大量被重金屬污染的有機溶劑（二次污染）。

相比較而言，吸附法針對去除水體中的微量重金屬污染具有優勢。只要選取合適的吸附材料，不僅可以提升對水體的凈化程度、同時還可最大程度縮小二次污染。

但是傳統的吸附法具有以下問題，其一吸附完成后，吸附材料分離較難的問題，其二吸附材料功能單一，不能同時作用于多種重金屬離子的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種重金屬廢水處理方法，其中采用的吸附材料，由于包括了磁性顆粒，因此便于使用后分離，由于基材層和功能層均對多種重金屬離子有效，因此所述吸附材料可同時吸附多種重金屬離子，達到高效凈化水體的作用。

根據本發明的一個方面，提出了一種重金屬廢水處理方法，包括：

將吸附材料與重金屬廢水混合、吸附后，采用磁力分離的方法，將所述吸附材料從液相中分離；

所述吸附材料包括：

基材層，所述基材層為氧化石墨烯、片狀氮化硼和氮化硼氣凝膠中的至少一種；

功能層，所述功能層覆蓋于所述基材層表面，所述功能層的厚度為7nm~8nm，所述功能層為3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的聚多巴胺膜；

磁性顆粒，所述磁性顆粒分布于所述基材層和所述功能層之間，所述磁性顆粒為四氧化三鐵和單質鎳中的至少一種，所述磁性顆粒的粒徑為1nm~50nm。

根據本發明的一種優選的實施方式，至少具有以下有益效果：

（1）本發明提供的重金屬廢水處理方法中，吸附材料采用氧化石墨烯、片狀氮化硼和氮化硼氣凝膠作為基材層，提升了吸附材料的比表面積，進而提升了吸附材料的有效吸附位點的個數。

（2）本發明提供的重金屬廢水處理方法中，吸附材料采用的基材層本身就對鉛、鈾、釷等具有一定的吸附能力，此外氧化石墨烯上具有豐富的羥基、羧基，可為其功能性接枝提供基礎；片狀氮化硼或氮化硼氣凝膠也可通過物理、化學方法接枝，提升吸附能力。