一种脱除液体蛋白肥中铅、镉离子的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水产品深加工领域，尤其是涉及一种脱除液体蛋白肥中铅、镉离子的方法。
【背景技术】
[0002]液体蛋白肥是用废弃动植物蛋白制作的一种农作物肥料，通常是用低值鱼或水产品下脚料制备而成。近年来由于工农业污水被随意排放入海，含重金属化石燃料的燃烧，生活污水随河流进海，以及沿海和海上活动日益频繁，造成了海水中重金属增加，特别是铅、镉离子超标特别严重，从而造成易富集重金属水产品中的铅、镉离子含量超标，用相应低值水产制得的液体蛋白肥中铅、镉离子含量也会相应的超标。如果对铅、镉离子含量超标的液体蛋白肥不做脱铅、镉离子处理，则铅、镉离子会沿着蛋白肥、农作物、人体的路径进入人体，危害人的身心健康。但是现有技术中未见有专门针对液体蛋白肥的脱除重金属离子的工艺方法，更未见有脱除液体蛋白肥中铅、镉离子的工艺方法。其他领域液体中去除重金属离子的方法通常是单纯采用化学沉淀法及离子交换法。化学沉淀法就是往所需除重金属液体中加碱使重金属离子沉淀，然后再经过物理方法去除沉淀后的重金属，这种方法处理中不仅会改变液体的PH值，还会引入一些其他的离子，如果运用此方法去除液体蛋白肥中的铅、镉离子可能会影响原有液体的使用效果，如果运用此方法去除液体蛋白肥中的铅、镉离子，沉淀剂额外引入的铝离子、铁离子会造成蛋白肥中蛋白质发生变性，也会影响蛋白肥施用作物的生长；离子交换法就是利用离子交换剂与液体中的离子发生交换作用而使离子分离的方法，离子交换树脂是一种不溶性的高分子化合物，如果运用此方法去除液体蛋白肥中的铅、镉离子，离子交换树脂加入到液体蛋白肥中后会很难去除，从而会影响到之后液体蛋白肥的施用效果。
【发明内容】
[0003]本发明为克服现有脱除重金属方法运用到液体蛋白肥铅、镉脱除工艺中所存在的上述不足，提供了一种脱除铅、镉离子效果好，安全无毒副作用的脱除液体蛋白肥中铅、镉离子方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种脱除液体蛋白肥中铅、镉离子的方法，包括以下步骤:
(一)液体蛋白肥浓缩:将液体蛋白肥浓缩至原液的2?3倍，蛋白肥的适当浓缩可以提高脱除重金属铅、镉离子的效率。
[0005](二)重金属脱除剂制备:所述重金属脱除剂制备包括以下步骤:
(1)前驱体A液制备:所述前驱体A液由以下体积百分比的组分组成:钛酸四丁酯20?30%，无水乙醇45?55%，余量为无水乙酸，将各组分混合后搅拌5?15分钟，配制得Ti溶胶A液；
(2)前驱体B液制备:所述前驱体B液为由无水乙醇与PVP配制的质量百分比为3?7%的PVP乙醇溶液；
(3)前驱体溶液制备:前驱体A液与前驱体B液混合后搅拌I?2小时后得到前驱体溶液，A液与B液质量比为1:1?3 ;
(4)前驱体沸石复合:将前驱体溶液与沸石混合后搅拌50?80分钟，得到混合前驱体，并将混合前驱体烘干、粉碎，得到混合前驱体粉末，前驱体溶液与沸石质量比为1:1?2 ;
(5)煅烧:将粉碎后的混合前驱体粉末在550?650°C温度下煅烧3?5小时，得到重金属脱除剂。
[0006]混合前驱体粉末煅烧后，钛元素以二氧化钛的形式存在。二氧化钛是一种技术成熟且具有较高催化性能的新型光催化剂，其能在太阳光特别是太阳光中紫外线的作用下，产生光生电子，光生电子与溶液重金属离子反应，使重金属铅、镉离子还原为金属铅、镉，从而更容易被沸石载体吸附，继而达到去除溶液中重金属铅、镉离子的作用。PVP是一种高效的分散剂可以更好的分散前驱体中的钛酸四丁酯，从而使得之后制备的混合前驱体粉末中钛酸四丁酯可以充分均匀的与沸石混合，而混合前驱体粉末中有机物成分沸点大都集中的600°C左右，设置550?650 °C的煅烧温度既可以充分去除粉末中的有机物，又可以保证其中的沸石和二氧化钛不会因为温度过高而放生性能的改变。
[0007](三)脱除铅、镉离子:将制备得到的重金属脱除剂与液体蛋白肥按质量比1:10~15混合，并在光照下搅拌3?5小时。
[0008](四)重金属脱除剂分离:将光催化后的反应物用压滤的方法分离提纯得到脱除铅、镉后的液体蛋白肥。
[0009]作为优选，光催化所用光源为高压汞灯光源或氙灯光源。高压汞灯可以模拟紫外线光照环境，氙灯可以模拟自然光光照环境，实验证明如果用紫外光照射光催化脱除重金属离子的效果更佳。
[0010]作为优选，沸石为钠基斜发沸石或钠基丝光沸石。用钠离子溶液处理过，孔道内离为钠离子的沸石被称为钠基沸石，钠基沸石具有普通沸石所不具有的离子交换性能，可以使溶液中的重金属铅、镉离子与沸石中的钠离子交换，从而起到辅助脱除液体中重金属铅、锦呙子的作用。
[0011]作为优选，PVP的分子量为500000?1300000。
[0012]作为优选，煅烧过程的升温制度如下:
(一)用每分钟升温10°C的升温速率从室温升温至400°C;
(二)用每分钟升温5°C的升温速率从400°C升温至500°C；
(三)用每分钟升温3°C的升温速率从500°C升温至保温温度。
[0013]升温制度中，前期升温速率较快，可以迅速升温到所需温度，后期升温速率较慢，可以让混合粉末中产生的气体充分缓慢释放，不会因升温过快，产生气体速度太快，造成粉末被喷出。
[0014]因此，本发明具有以下有益效果:
1.可以充分去除液体蛋白肥中的重金属铅、镉离子；
2.所使用的重金属脱除剂容易去除，在处理后不会残留影响蛋白肥效果的有害物质；
3.制备而得的重金属脱除剂可以在用高浓度钠离子溶液浸泡后重复使用。
【具体实施方式】
[0015]下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0016]实施例1
一种脱除液体蛋白肥中铅、镉离子的方法，包括以下步骤:
(一)液体蛋白肥浓缩:蒸发原料液体蛋白肥中的水分，使其含水量变为原液的一半。
[0017](二)重金属脱除剂制备:所述重金属脱除剂制备包括以下步骤:
(1)前驱体A液制备:所述前驱体A液由以下体积百分比的组分组成:钛酸四丁酯20%，无水乙醇45%，无水乙酸35%，将各组分混合后搅拌5分钟，配制得Ti溶胶A液；
(2)前驱体B液制备:所述前驱体B液为由无水乙醇与PVP配制的质量百分比为3%的PVP乙醇溶液，其中所选PVP的分子量为500000 ;
(3)前驱体溶液制备:前驱体A液与前驱体B液混合后搅拌I小时后得到前驱体溶液，A液与B液质量比为1:1 ;
(4)前驱体沸石复合:将前驱体溶液与钠基斜发沸石混合后搅拌50分钟，得到混合前驱体，并将混合前驱体烘干、粉碎，得到混合前驱体粉末，前驱体溶液与钠基斜发沸石质量比为1:1;
(5)煅烧:将粉碎后的混合前驱体粉末在550°C温度下煅烧3小时，得到重金属脱除剂；
其中煅烧过程的升温制度如下:
a)用每分钟升温10°C的升温速率从室温升温至400°C;
b)用每分钟升温5°C的升温速率从400°C升温至500°C；
c)用每分钟升温3°C的升温速率从500°C升温至保温温度。
[0018](三)脱除铅、镉离子处理:将制备得到的重金属脱除剂与液体蛋白肥按质量比1:10混合，并在高压汞灯光源光照下