申请日2018.10.26
公开(公告)日2019.02.01
IPC分类号B01J20/22; B01J20/30; B01J20/28; C02F1/28; C02F101/10; C02F101/20
摘要
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种污水处理吸附剂及其制备和使用方法。针对现有污水处理吸附剂吸附金属离子效果不好，成本高等问题，本发明提供一种污水处理吸附剂，其特征在于，组成包括：按重量份数计，改性玉米芯20～40份，活性炭30～50份，改性柚子皮30～50份。本发明还提供了上述污水处理吸附剂的制备和使用方法。本发明通过特别的方法将玉米芯和柚子皮分别进行改性，使玉米芯和柚子皮成为表面孔隙大，可生物吸附的吸附剂，再配合使用活性炭，使得本发明吸附剂吸附效果好，成本低，可持续性强，并且经济环保，与环境友好。
权利要求书
1.污水处理吸附剂，其特征在于，组成包括：按重量份数计，改性玉米芯20～40份，活性炭30～50份，改性柚子皮30～50份。
2.根据权利要求1所述的污水处理吸附剂，其特征在于：主要为去除污水中Na、K、Si、Mn或V的吸附剂。
3.根据权利要求1所述的污水处理吸附剂，其特征在于：所述的改性玉米芯是将玉米芯经高锰酸钾氧化得到，高锰酸钾浓度为50～60g/L;玉米芯粉末的干重：高锰酸钾质量=5～25︰6。
4.根据权利要求1所述的污水处理吸附剂，其特征在于：所述的改性玉米芯的制备方法为：取玉米芯，粉碎至60～80目，将玉米芯粉末置于50～60g/L的高锰酸钾水溶液中氧化24～48h，保持氧化温度为20～30℃，氧化后进行固液分离，固相用水洗涤至中性，得到改性玉米芯。
5.根据权利要求1所述的污水处理吸附剂，其特征在于：所述的活性炭比表面积为1000～1200m2/g，孔隙容积为1.5～2.0ml/g。
6.根据权利要求1所述的污水处理吸附剂，其特征在于：所述改性柚子皮是将柚子皮经FeCl3进行化学改性制备得到。
7.根据权利要求1所述的污水处理吸附剂，其特征在于：所述的改性柚子皮制备方法为：将柚子皮制备成100～200目的粉末，按重量比30～40︰1称取柚子皮粉末和FeCl3，加水混合，常温下搅拌20～30min，取出干燥48h，即得。
8.权利要求1～7任一项所述的污水 处理吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份数称取各原料，超声混合10～20min，即得。
9.权利要求1～7任一项所述的污水处理吸附剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将含金属离子的污水加入到装有所述污水处理吸附剂的淋滤柱中，充分吸附，收集滤液，即可。
10.根据权利要求9所述的污水处理吸附剂的使用方法，其特征在于：所述的金属离子包括Na、K、Si、Mn或V中的至少一种。
说明书
一种污水处理吸附剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种污水处理吸附剂及其制备和使用方法。
背景技术
污水处理主要是指对生产、生活污水进行处理，使其达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。
生产中的污水，可能含有很多金属元素，如Na、K、Si、Mn、V等。常见的处理方法主要有化学沉淀法、电化学沉淀法、离子交换法和吸附法。其中，化学沉淀法是最早被采用的处理方法，分为铁屑沉淀法、二氧化硫沉淀法和钡盐沉淀法，缺点是难以进行相应金属的再生利用。电化学法是废水中的金属离子在电流的作用下分别在电解槽的阴阳两级发生氧化还原反应而被富集，阳极上析出的亚铁离子将金属还原，同时与阴极附近产生的氢氧根离子形成沉淀从而被去除。该方法操作简单，便于管理，可以将废水中的金属离子作为一种资源来回收，但是一般只能用于处理金属浓度较高且重金属种类比较单一的电镀废水;另外，操作过程中需要消耗大量的电能和铁质材料，并产生大量污泥，容易对环境造成二次污染。离子交换树脂是一种人工合成的含有大量活性可交换基团的高分子功能材料，离子交换树脂上的可交换离子可以与废水中的金属离子进行交换反应，将金属离子置换到离子交换树脂上，从而予以去除。采用该方法处理废水，出水水质好，可回收废水中的金属元素，处理效果也较稳定，但是只适用于处理金属浓度较低的废水，另外离子交换树脂用量较大，树脂容易被污染而导致再生困难，从而导致废水处理成本偏高。
吸附法是利用吸附剂将水体中的一种或多种重金属离子吸附于表面，再通过解吸作用达到分离和富集重金属的目的。相较于化学沉淀法、电化学沉淀法和离子交换法，吸附法易于对金属离子进行再利用，而且处理成本低，优势非常明显。因此，开发来源广泛、价格低廉、环境友好且对金属离子吸附效率较高的吸附剂，对于含金属废水的治理具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理吸附剂，该吸附剂对多种金属离子都具有好的吸附解析功能，能够有效去除污水中的金属离子，并加以合理利用，经济效益显著。
本发明提供了一种污水处理吸附剂，组成包括：按重量份数计，改性玉米芯20～40份，活性炭30～50份，改性柚子皮30～50份。
进一步的，上述污水处理吸附剂主要为去除污水中Na、K、Si、Mn或V的吸附剂。
进一步的，上述污水处理吸附剂中，所述的改性玉米芯是将玉米芯经高锰酸钾氧化得到，高锰酸钾浓度为50～60g/L;玉米芯粉末的干重：高锰酸钾质量=5～25︰6。
进一步地，上述污水处理吸附剂中，所述的改性玉米芯的制备方法为：取玉米芯，粉碎至60～80目，将玉米芯粉末置于50～60g/L的高锰酸钾水溶液中氧化24～48h，保持氧化温度为20～30℃，氧化后进行固液分离，固相用水洗涤至中性，得到改性玉米芯。
进一步的，上述污水处理吸附剂中，所述的活性炭比表面积为1000～1200m2/g，孔隙容积为1.5～2.0ml/g。
进一步的，上述污水处理吸附剂中，所述改性柚子皮是将柚子皮经FeCl3进行化学改性制备得到。
进一步的，上述污水处理吸附剂中，所述的改性柚子皮制备方法为：将柚子皮制备成100～200目的粉末，按重量比30～40︰1称取柚子皮粉末和FeCl3，加水混合，常温下搅拌20～30min，取出干燥48h，即得。
本发明还提供了一种上述污水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各原料，超声混合10～20min，即得。
进一步的，上述污水处理吸附剂的制备方法中，所述超声混合的超声频率为300～500赫兹。
本发明还提供了一种上述污水处理吸附剂的使用方法，包括以下步骤：将含金属离子的污水加入到装有所述污水处理吸附剂的淋滤柱中，充分吸附，收集滤液，即可。
优选地，上述污水处理吸附剂的使用方法中，所述的金属离子包括Na、K、Si、Mn或V中的至少一种。
优选地，上述污水处理吸附剂的使用方法中，所述吸附的时间为12～24h。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种污水处理吸附剂及其制备和使用方法，通过特别的方法将玉米芯和柚子皮分别进行改性，使玉米芯和柚子皮成为表面孔隙大，可生物吸附的吸附剂，再配合使用活性炭，使得本发明吸附剂吸附效果好，成本低，可持续性强，并且经济环保，与环境友好。本发明的吸附剂对污水中的Na、K、Si、Mn、V等均有良好的吸附效果，运用范围广阔，适宜推广使用。