一种利用茶渣去除废水中铅离子的方法与流程

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种利用茶渣作为吸附剂去除废水中重金属铅离子的方法。

背景技术：

铅是元素周期表第六周期ⅳa族元素，普遍存在于自然界中。土壤中的铅含量为2~200mg/kg，自然界中铅通过火山爆发、海啸等自然现象释放到环境中。

除自然来源外，含铅废水主要来源于人为污染。随着人类工业化进程的加快，采矿、金属冶炼、皮革制造等行业产生的重金属大量进入环境中，重金属毒性大、积蓄性强，尤其是来自采矿业和金属冶炼过程中所排出的含铅废气、废水、废渣，是造成当今铅污染的重要原因。其次是汽车排出的含铅废气造成的，汽油中含有四乙基铅，作为抗爆剂，比一般的无机铅危害大，在汽油燃烧过程中，随尾气排入大气内，成为铅污染的又一主要来源。

铅是人体唯一不需要的微量元素，成人血铅在80~100μg/100ml时会出现中毒症状，而儿童只达到50~60μg/100ml就会出现中毒症状。0.3~1.0mg/l的日摄取铅量即可在人体内积累，通过血管痉挛、抑制血红蛋白合成对人体的神经系统和心血管系统造成损害，继而引起神经炎、肝炎、贫血和肾炎等病症。天然水体中含铅量一般为0.005~0.01mg/l。铅浓度为0.1mg/l时，会破坏水体的自净作用。在水体中浓度达到0.1~0.3mg/l时，能致鱼类死亡。

铅在水中的存在形式复杂，且生活中对重金属离子尤其是铅的处理要求严格，如何经济有效的去除铅离子是近年来环保领域的一个重要课题。常用的处理方法有化学沉淀法、电解法、生物法、离子交换法、膜分离法、吸附法等。

化学沉淀法是通过向重金属中投加石灰、烧碱等化学物质，使之生成沉淀，从而去除；电解法即重金属离子在阴极表面得到电子从而被还原成金属单质给以去除；生物法包括生物吸附、生物絮凝和植物修复三种方式，大部分的铅是通过生物吸附被去除；离子交换法利用离子交换剂与废水中的铅离子进行离子交换，从而去除铅离子；膜分离法主要通过在外力作用的推动下，利用具有选择性的薄膜使铅离子从溶液中分离出来从而达到去除的目的；吸附法主要利用吸附材料的微孔结构对铅离子进行吸附从而去除。

吸附法具有简单易行、净化效果好、可再生、无二次污染等优点。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种利用茶渣去除废水中铅离子的方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种利用茶渣去除废水中铅离子的方法，向含pb²⁺废水中加入茶渣粉末，然后在20~40℃条件下，处理8~20分钟使茶渣粉末吸附pb²⁺；所述含pb²⁺废水中pb²⁺的浓度小于或等于30mg/l，所述茶渣粉末与含pb²⁺废水两者之间的比例为0.2~1g:100ml，所述含pb²⁺废水的ph值为6~9。

优选的技术方案为：所述茶渣粉末是将泡茶后产生的废茶叶渣或/和茶叶生产过程中产生的废茶叶烘干，粉碎机粉碎后过40目筛得到的粉末。

优选的技术方案为：所述含pb²⁺废水中cu²⁺和cr²⁺的含量均小于pb²⁺的含量。

优选的技术方案为：含pb²⁺废水和茶渣粉末混合后置入一容器内，然后将该容器置于一恒温震荡箱中，所述恒温震荡箱的转速为150r/min。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

本发明利用茶渣作为生物吸附材料，具有对水中的重金属pb²⁺去除效果好的优点，可达到以废治废的目的。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明的检测方法包括：

检测pb²⁺、cu²⁺、cd²⁺浓度均采用火焰原子分光光度度法，均使用阴极灯，火焰连续法进样，采用的分析波长分别为228.80nm、324.75nm、216.70nm，燃气流量均为1.2l/min。

2.4.2去除率计算公式

（2-2）

式中：qe——茶叶对铅的平衡吸附量，(mg／g)；

qt——t时刻茶叶对铅的吸附量，(mg／g)；

c0——初始溶液中铅的浓度，(mg／l)；

ce——吸附达到平衡后，溶液中剩余铅的浓度，(mg／l)；

v——溶液体积，(l)；

m——表示吸附剂质量，(g)。

实施例一：一种利用茶渣去除废水中铅离子的方法

一种利用茶渣去除废水中铅的方法，向含pb²⁺废水中加入茶渣粉末，然后在30℃条件下，处理15分钟使茶渣粉末吸附pb²⁺；所述含pb²⁺废水中pb²⁺的浓度为21mg/l，所述茶渣粉末与含pb²⁺废水两者之间的比例为0.5g:100ml，所述含pb²⁺废水的ph值为8。

所述茶渣粉末是将泡茶后产生的废茶叶渣烘干，粉碎机粉碎后过40目筛得到的粉末。

所述含pb²⁺废水中不含cu²⁺和cr²⁺。

含pb²⁺废水和茶渣粉末混合后置入一容器内，然后将该容器置于一恒温震荡箱中，所述恒温震荡箱的转速为150r/min。

对经过过滤后得到的滤液进行检测，含pb²⁺废水的pb²⁺去除率为95.12%。

实施例二：一种利用茶渣去除废水中铅离子的方法

一种利用茶渣去除废水中铅的方法，向含pb²⁺废水中加入茶渣粉末，然后在25℃条件下，处理18分钟使茶渣粉末吸附pb²⁺；所述含pb²⁺废水中pb²⁺的浓度为30mg/l，所述茶渣粉末与含pb²⁺废水两者之间的比例为1g:100ml，所述含pb²⁺废水的ph值为7。

所述茶渣粉末是将泡茶后产生的废茶叶渣和茶叶生产过程中产生的废茶叶烘干，粉碎机粉碎后过40目筛得到的粉末。

所述含pb²⁺废水中cu²⁺的含量为5mg/l、cr²⁺的含量为4mg/l。

含pb²⁺废水和茶渣粉末混合后置入一容器内，然后将该容器置于一恒温震荡箱中，所述恒温震荡箱的转速为150r/min。

对经过过滤后得到的滤液进行检测，含pb²⁺废水的pb²⁺去除率为93.57%。

实施例三：一种利用茶渣去除废水中铅离子的方法

一种利用茶渣去除废水中铅的方法，向含pb²⁺废水中加入茶渣粉末，然后在20℃条件下，处理20分钟使茶渣粉末吸附pb²⁺；所述含pb²⁺废水中pb²⁺的浓度为18mg/l，所述茶渣粉末与含pb²⁺废水两者之间的比例为1g:100ml，所述含pb²⁺废水的ph值为9。

所述茶渣粉末是将茶叶生产过程中产生的废茶叶烘干，粉碎机粉碎后过40目筛得到的粉末。

所述含pb²⁺废水中cr²⁺的含量为1mg/l。

含pb²⁺废水和茶渣粉末混合后置入一容器内，然后将该容器置于一恒温震荡箱中，所述恒温震荡箱的转速为150r/min。

对经过过滤后得到的滤液进行检测，含pb²⁺废水的pb²⁺去除率为89.67%。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。