一种用于去除废水中铬的吸附包的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种用于去除废水中铬的吸附包的制备方法。现有技术是采用将茶叶分散至废水中吸附的方法，此法操作步骤繁琐，需通过离心使吸附剂与废水分离，不可避免吸附剂的损失，不利于回收。该方法是用亲水性聚丙烯膜作为外包膜，包覆废弃茶叶粉末，得到吸附包。将吸附包浸入蒸馏水中活化10～15min，然后浸入废水中，常温下放入振荡器中振荡，吸附废水中铬离子。本发明是研究以废弃茶作为吸附剂，用于去除废水中重金属离子，达到以废治废的目的；制备成吸附包形式操作简便，避免了吸附剂分散至废水中吸附的繁琐步骤，且避免吸附剂的损失；能够再生，重复使用。
【专利说明】一种用于去除废水中铬的吸附包的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理【技术领域】，涉及一种用于去除废水中铬的吸附包的制备方法，具体是以废弃茶为吸附剂，封装成“茶叶包”用于吸附制革废水中铬离子。
【背景技术】
[0002]重金属污染是当今重要的环境污染问题，其中铬元素能过引起皮炎、气管炎、湿疹等，并有致癌作用。目前含重金属废水处理的方法主要有化学法、生物膜法、离子交换法、吸附法等。其中吸附法具有适应性广，经济，步骤简单等优点。尤其是生物吸附法，即利用一些农林废弃物作为吸附剂处理含铬废水，可以达到以废治废的目的，避免二次污染。
[0003]茶叶具有多孔结构，有多种含氧、氮、磷和硫的活性基团，可与金属离子发生络合反应。基于这些特点，以废弃茶为原料用于吸附废水中重金属离子已有文献报道，表明茶叶是一种很好的吸附剂。但文献中均采用将茶叶分散至废水中吸附的方法，此法操作步骤繁琐，需通过离心使吸附剂与废水分离，不可避免吸附剂的损失，不利于回收。因此，本方法将茶叶封装成“茶叶包”形式处理含铬废水，可以简化操作步骤，避免吸附剂的污染和损失，利于吸附剂的回收和循环使用。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:避免传统吸附法中吸附剂分散在溶液中吸附的繁琐步骤，提供一种用于去除废水中铬的吸附包的制备方法。
[0005]本发明方法具体是:
步骤(I).吸附包的制备
将废弃茶放入烘箱中60?80°C过夜烘干、研磨，并用80目筛分筛，得到废弃茶叶粉末；然后用亲水性聚丙烯膜作为外包膜，包覆废弃茶叶粉末，得到吸附包。
[0006]所述的亲水性聚丙烯膜的膜孔径为0.5?2.0 Mffl，可以防止废水中杂质进入吸附包内，避免污染吸附剂。
[0007]步骤(2).将吸附包浸入蒸馏水中活化10?15 min，然后浸入废水中，常温下放入振荡器中振荡，使吸附包中的废弃茶叶粉末与废水充分混合吸附废水中铬离子。
[0008]将处理后的废水用火焰原子吸收分光光度法在波长359.4 nm下测定处理后的废水中铬离子浓度，计算吸附包对铬离子的去除率。
[0009]本发明利用废弃茶为吸附剂去除废水中铬离子，茶叶的多孔结构和含有羟基、酰胺等多种官能团，是通过物理吸附和化学吸附双重作用实现的，铬去除率可达到95 % ;甚至经开水泡过的茶叶因保留大部分官能团，仍具有较强的去除能力。另外，采用吸附包的吸附形式有以下优点:(1)吸附包形式避免分散吸附时离心分离等繁琐步骤，简化了操作步骤，避免吸附剂的损失；(2)处理含杂质较多的废水时，由于外包膜的保护可避免杂质对吸附剂的污染，吸附剂经解吸处理后可循环使用。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是实施例1所得的不同吸附剂对铬吸附效果的对比图；
图2是实施例2所得的过期龙井茶对铬的吸附效果图；
图3是实施例3所得的过期龙井茶对铬的吸附效果图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实例对本发明做进一步说明。
[0012]实施例1:分别称取800 mg不同吸附剂包括龙井茶、开水泡2 h后龙井茶、紫笋茶以及颗粒活性炭(大森林椰壳活性炭)，60°C过夜烘干、研磨，用80目筛分筛，然后用膜孔径为0.5Mm的亲水性聚丙烯膜作为外包膜，制成“茶叶包”形式的吸附包，分别投入到10 mL废水中，置于恒温水浴振荡器中，震荡速率为100 r/min，常温条件下震荡30 min后测处理后废水中铬浓度，吸附效果见图1。
[0013]由图1可知，两种不同品种茶叶吸附铬离子效果与颗粒活性炭相当，开水泡过的茶叶吸附性能略有损失。分析原因如下:紫笋茶与龙井茶的主要官能团相似，均含有酚类羟基、羧基、酰胺等活性基团，可以通过与铬离子之间的络合作用力达到去除铬离子的目的。而泡后的龙井茶仍保留这些活性基团，用于重金属离子吸附仍有利用价值。因此，茶叶表面与金属离子同时存在物理和化学作用力。而活性炭不含有任何官能团，仅依靠其比表面积大的优势与目标离子通过物理作用结合，对铬离子吸附能力较弱。
[0014]实施例2:分别称取300，600，800，1000 mg研磨后龙井茶，70°C过夜烘干、研磨，用80目筛分筛，然后用膜孔径为2.0 Mffl的亲水性聚丙烯膜作为外包膜，制成“茶叶包”形式的吸附包，分别投入到10 ml制革废水中，置于振动器中常温条件下进行吸附实验，吸附时间为I h。用原子吸收法测定处理后的制革废水中铬浓度，吸附效果如图2所示。
[0015]由图2可知，随着吸附剂用量不断增加，铬去除率也明显呈上升趋势。
[0016]实施例3:将废弃龙井茶在80°C过夜烘干、研磨，用80目筛分筛，然后用膜孔径为1.0 Mffl的亲水性聚丙烯膜作为外包膜，制成“茶叶包”形式的吸附包。准备800 mg、1000mg吸附包各7个，放入10 mL废水中，置于振荡器中，分别吸附30、60、90、120、150、180、210min后，测定处理后废水中铬浓度，吸附效果如图3所示。
[0017]由图3可知，对于1000 mg “茶叶包”形式的吸附包，在120 min前，铬去除率与时间呈线性上升关系，随后随着反应的进一步延长，吸附达到饱和，去除率保持在95 %左右。对于800 mg “茶叶包”形式的吸附包，180 min吸附达到饱和后去除率在89 %左右。对于从整个吸附动力学过程来看，吸附总量的90 %在120 min内完成。
[0018]实施例4:将已吸附废水中铬的“茶叶包”形式吸附包用强酸解吸，并再次使用。利用在酸性环境中，茶表面羟基、氨基与铬离子难以形成络合物的特性，用强酸进行解吸。具体操作为:将吸附铬离子后的“茶叶包”形式吸附包放入10 mL 0.1 mol/L HCI解吸液中，超声10 min后测定解吸液中铬浓度，计算解吸率为63.5 %。更换解吸液继续超声10 min进行第二次解吸，反复操作，四次解吸后解吸率可达到90.9 %。解吸后“茶叶包”形式吸附包再次用于吸附废水中铬离子，吸附120 min后，铬去除率为50.4%，初步实现了“茶叶包”形式吸附包再次利用。
[0019]上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于去除废水中铬的吸附包的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤(I).吸附包的制备: 将废弃茶放入烘箱中60?80°C过夜烘干、研磨，并用80目筛分筛，得到废弃茶叶粉末；然后用亲水性聚丙烯膜作为外包膜，包覆废弃茶叶粉末，得到吸附包； 所述的亲水性聚丙烯膜的膜孔径为0.5?2.0 Mm ; 步骤(2).将吸附包浸入蒸馏水中活化10?15 min，然后浸入废水中，常温下放入振荡器中振荡，使吸附包中的废弃茶叶粉末与废水充分混合吸附废水中铬离子。
【文档编号】C02F1/62GK103657595SQ201310627162
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】张素玲, 姚志通, 张春晓 申请人:杭州电子科技大学