申请日2016.03.15
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号B01J20/24; C02F1/28; C02F1/62
摘要
本发明提供了一种生物质吸附剂，其特征在于，其制备方法包括：步骤1：将玉米衣洗涤以去除表面的泥土和杂质，用水浸泡去除可溶物，干燥后，用剪刀将玉米衣剪碎，装袋备用;步骤2：将步骤1所得的玉米衣浸泡在改性剂高锰酸钾溶液中，置于75-85℃的恒温箱内，静置55-65min，过滤，洗涤，烘干，得到高锰酸钾改性玉米衣，作为生物质吸附剂。本发明制备的改性玉米衣生物质吸附剂具有制备步骤较少、吸附操作简单、适用条件范围广、设备占地面积小和处理后废水可循环利用等优点，同时提高了农林废弃物的资源利用率，有较好的应用前景。
权利要求书
1.一种生物质吸附剂，其特征在于，其制备方法包括：
步骤1：将玉米衣洗涤以去除表面的泥土和杂质，用水浸泡去除可溶物，干燥后，用剪刀将玉米衣剪碎，装袋备用;
步骤2：将步骤1所得的玉米衣浸泡在改性剂高锰酸钾溶液中，置于75-85℃的恒温箱内，静置55-65min，过滤，洗涤，烘干，得到高锰酸钾改性玉米衣，作为生物质吸附剂。
2.如权利要求1所述的生物质吸附剂，其特征在于，所述的步骤1中的洗涤为用自来水洗涤3-5次。
3.如权利要求1所述的生物质吸附剂，其特征在于，所述的步骤1中的浸泡为用蒸馏水浸泡25-35min。
4.如权利要求1所述的生物质吸附剂，其特征在于，所述的步骤1中的干燥为采用鼓风干燥箱在50-55℃下干燥3-4h。
5.如权利要求1所述的生物质吸附剂，其特征在于，所述的步骤2中的改性剂高锰酸钾溶液的浓度为0.9-1.2g/L。
6.如权利要求1所述的生物质吸附剂，其特征在于，所述的步骤2中的洗涤为用蒸馏水冲洗玉米衣直至洗涤水为无色。
7.如权利要求1所述的生物质吸附剂，其特征在于，所述的步骤2中的烘干为用鼓风干燥机在50-55℃下干燥3-4h。
8.应用权利要求1-7中任一项所述的生物质吸附剂处理含镉废水的方法，其特征在于，包括：将待处理的镉的浓度为20-100mg/L的含镉废水的pH值调节为2.0-8.0，加入上述的生物质吸附剂，含镉废水和生物质吸附剂的用量比为40mL：0.05-0.25g，在25-35℃下进行振荡吸附0.08-5h。
9.如权利要求8所述的处理含镉废水的方法，其特征在于，所述的含镉废水的pH值调节为8.0，含镉废水中镉的浓度为20mg/L，含镉废水和生物质吸附剂的用量比为40mL：0.100g。
10.如权利要求8所述的处理含镉废水的方法，其特征在于，所述的振荡为在设置转速为110-130rpm、温度为25℃的恒温振荡器中振荡3h。
说明书
一种生物质吸附剂及应用该吸附剂处理含镉废水的方法
技术领域
本发明属于废水吸附剂领域，特别涉及一种生物质吸附剂及应用该吸附剂处理含镉废水的方法。
背景技术
镉是一种重要的工业产物和环境污染物，大气中的镉污染主要来自工业生产，如有色金属的冶炼、含镉废弃物处理等;水体的镉污染来自地表径流和工业废水，制取硫酸和磷肥会排放高度含镉废水;土壤的镉污染主要来自于含镉废渣堆积以及磷肥和农药的施用。镉是一种能在生物体和环境中长期蓄积的有毒有害重金属元素，可通过生物链在人体中富集，引起慢性中毒。
传统的去除水中重金属离子的方法有混凝法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、反渗透法、氧化法、溶剂萃取等等，但是需要消耗大量的化学试剂，操作步骤复杂，去除过程会产生二次污染的污泥;而吸附法具有处理成本低，适用范围广，占地面积小，处理后废水可循环利用等优点，在处理重金属废水方面有广阔的应用前景。
我国的农林废弃物来源丰富、价格低廉、可生物降解，生命周期短，结合吸附法，利用生物质细胞特殊的结构作为吸附剂，一方面可显著增加农林废弃物的资源利用率，另一方面也开发了吸附领域吸附剂选择的有效范围。玉米是我国主要粮食作物之一，年产亿吨以上，玉米收获后取其果穗加工食用，包裹在果穗外的薄膜状叶子即玉米衣，一般被丢弃，或用作牲口饲料，目前其利用价值还未完全开发;与玉米相关的植株部分玉米秸秆等曾作为研究对象用作对镉的吸附剂的研究，而最近的研究尚未挖掘玉米衣作为重金属镉的吸附剂的潜力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含镉废水的处理方法，该方法吸附剂制备步骤较少、吸附操作简单、适用条件范围广、设备占地面积小，处理后废水可循环利用。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生物质吸附剂，其特征在于，其制备方法包括：
步骤1：将玉米衣洗涤以去除表面的泥土和杂质，用水浸泡去除可溶物，干燥后，用剪刀将玉米衣剪碎，装袋备用;
步骤2：将步骤1所得的玉米衣浸泡在改性剂高锰酸钾溶液中，置于75-85℃的恒温箱内，静置55-65min，过滤，洗涤，烘干，得到高锰酸钾改性玉米衣，作为生物质吸附剂。
优选地，所述的步骤1中的洗涤为用自来水洗涤3-5次。
优选地，所述的步骤1中的浸泡为用蒸馏水浸泡25-35min。
优选地，所述的步骤1中的干燥为采用鼓风干燥箱在50-55℃下干燥3-4h。
优选地，所述的步骤1中的玉米衣剪碎后呈面积为6mm*7mm的片状。
优选地，所述的步骤2中的改性剂高锰酸钾溶液的浓度为0.9-1.2g/L。
优选地，所述的步骤2中的过滤为用网眼为2mm的网过滤出玉米衣。
优选地，所述的步骤2中的洗涤为用蒸馏水冲洗玉米衣直至洗涤水为无色。
优选地，所述的步骤2中的烘干为在50-55℃在恒温干燥箱中干燥3-4h。
本发明还提供了上述的生物质吸附剂的制备方法。
本发明还提供了应用上述的生物质吸附剂处理含镉废水的方法，其特征在于，包括：将待处理的镉的浓度为20-100mg/L的含镉废水的pH值调节为2.0-8.0，加入上述的生物质吸附剂，含镉废水和生物质吸附剂的用量比为40mL∶0.05-0.25g，在25-35℃下进行振荡吸附0.08-5h。
优选地，所述的含镉废水的pH值通过0.1mol/L的盐酸和/或0.1mol/L氢氧化钠调节。
优选地，所述的含镉废水的pH值调节为8.0，含镉废水中镉的浓度为20mg/L，含镉废水和生物质吸附剂的用量比为40mL∶0.100g。
优选地，所述的振荡为在设置转速为110-130rpm、温度为25℃的恒温振荡器中振荡3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的改性玉米衣生物质吸附剂具有制备步骤较少、吸附操作简单、适用条件范围广、设备占地面积小和处理后废水可循环利用等优点，同时提高了农林废弃物的资源利用率，有较好的应用前景。