改性纤维球对农业灌溉水中重金属镉处理的研究技术的制作方法

文档序号:11001193阅读:479来源:国知局
改性纤维球对农业灌溉水中重金属镉处理的研究技术的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种改性纤维球滤料去除农业灌溉水中镉的方法。
【背景技术】
[0002]我国是一个农业大国,搞好农业不仅关系到解决十几亿人口的吃饭问题,而且关系到整个国民经济和社会的发展。但是我国的基本国情是人多地少,水资源短缺,降雨时空分布不均,水旱灾害频繁,这就决定了农业灌溉水对于我国农业生产的特殊意义。本发明目的是监测研究不同疑似重金属污染的灌溉水源,研究开发农田灌溉水中重金属的净化、拦截的装备、装置与物化产品及技术,探明净化、拦截的机理与影响因素。
[0003]目前国内外治理农业灌溉水中的镉离子常用的方法有吸附法、混凝法、离子交换法、沉淀法、电渗析和反渗透法等,其中吸附法具有稳定性强,操作简单,去除效果好,无二次污染等特点,满足经济又实用的要求。常用的吸附材料如活性炭、骨碳、活性氧化铝等成本都较高,吸附容量低,这限制它们大范围使用。改性纤维球滤料具有独特的层状结构使其成为一种很好的阴离子吸附剂,且其成本低廉,吸附容量高,不会造成二次污染。但目前国内外对改性纤维球滤料对农业灌溉水中重金属镉去除研究尚且不足。
[0004]本发明的改性纤维球滤料在去除农业灌溉水中可悬浮物的基础上,通过高锰酸钾改性去除水中离子态的重金属镉,通过实验结果分析。其结果显示其吸附容量大,去除效果明显,在自然环境中难被破坏,是一种新型的环保型材料。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是提供一种改性纤维球滤料去除农业灌溉水中镉的方法本发明提供的改性纤维球滤料去除农业灌溉水中镉的方法步骤为:
I)高锰酸钾溶液的配置:在IL去离子水中加入5g高锰酸钾粉末,配置浓度为5g/L的高锰酸钾溶液。
[0006]2)将20g纤维球滤料投加入IL高锰酸钾溶液中,在常温环境下以磁力搅拌器搅拌改性24h,取出后用去离子水清洗三到四次,放入烘箱中以50°C恒温烘I?2d至恒重,取出后密封保存,获得其改性材料。
[0007]3)取2g吸附材料放入10mL质量浓度为5、10、20、50、100 ppb,pH=7镉溶液中,于振荡器中振荡24 h,离心,过滤。
[0008]4)取2g吸附材料放入用NaOH溶液和HCl溶液将pH调节至3、5、7、9、11的10mL质量浓度为50ppb的镉溶液中,于温振荡器中振荡24 h,离心,过滤。
[0009]5)取2g吸附材料放入100 mL质量浓度为50ppb镉溶液中,于振荡器中振荡24 h,于15min、30min、Ih、2h、4h、6h、12h、24h 定时取样,离心,过滤。
[0010]本发明将纤维球滤料完全浸泡入5g/L的高锰酸钾溶液中,固液比例为每IL溶液中投入20g纤维球滤料,在常温环境下以磁力搅拌器搅拌改性24h,取出后用去离子水清洗三到四次,放入烘箱中以50°C恒温烘I?2d至恒重,取出后密封保存。获得了一种对低浓度Cd具有吸附的纤维材料。本发明的改性纤维球材料对农业灌溉水中的镉具有良好的吸附效果,是较为理想的吸附镉的材料,其吸附容量大,去除效果明显。是一种新型的环保型材料,可以为治理水环境污染提供一定理论参考。
【具体实施方式】
[0011]实例一:取2g吸附材料放入100 mL质量浓度为5、10、20、50、100 ppb,pH=7镉溶液中,于振荡器中振荡24 h,离心,过滤;经测定得知,在浓度为5-50 ppb的范围内,随着镉初始浓度的增加,改性纤维球滤料对Cd的吸附效率为100%,在浓度为50-100ppb的范围内,随着镉初始浓度的增加,吸附材料达到饱和,吸附效率逐步降低至55.4%。
[0012]实例二:取2g吸附材料放入用NaOH溶液和HCl溶液将pH调节至3、5、7、9、11的10mL质量浓度为50ppb的镉溶液中,于温振荡器中振荡24 h,离心,过滤。经测定得知,改性纤维球滤料在pH为3时的吸附率为43.7 %,在pH为11时的吸附率为79.7 %,在pH为7时效果最佳达到100%。
[0013]实例三:取2g吸附材料放入10mL质量浓度为50ppb镉溶液中,于振荡器中振荡24h,于15min、30min、Ih、2h、4h、6h、12h、24h定时取样,离心,过滤。经测定得知,在12h时,对锦的去除率达到100%。
[0014]本发明将纤维球滤料完全浸泡入5g/L的高锰酸钾溶液中,固液比例为每IL溶液中投入20g纤维球滤料,在常温环境下以磁力搅拌器搅拌改性24h,取出后用去离子水清洗三到四次,放入烘箱中以50°C恒温烘I?2d至恒重,取出后密封保存。获得了一种对低浓度Cd具有吸附的纤维材料。本发明的改性纤维球材料对农业灌溉水中的镉具有良好的吸附效果,是较为理想的吸附镉的材料,其吸附容量大,去除效果明显,在自然环境下难被破坏。是一种新型的环保型材料,可以为治理水环境污染提供一定理论参考。
【主权项】
1.改性纤维球滤料去除农田灌溉水中低浓度重金属镉的方法其特征包括如下步骤: 1)称取一定量高锰酸钾粉末溶于去离子水中,充分摇匀溶解,配制不同浓度的高锰酸钾溶液; 2)将干燥好的纤维球滤料置于干净的密闭容积中,加入配置好的高锰酸钾改性试剂,然后在常温环境下以磁力搅拌器搅拌改性24h,取出后用去离子水清洗三到四次; 3)步骤(2)完成后,放入烘箱中以50°C恒温烘I?2d至恒重,取出后密封保存,获得其改性材料;取2g吸附材料放入10mL质量浓度为5、10、20、50、10ppb,pH= 7镉溶液中,于振荡器中振荡,离心,过滤。 4)取2g吸附材料放入用NaOH溶液和HCl溶液将pH调节至3、5、7、9、11的10mL质量浓度为50ppb的镉溶液中,于振荡器中振荡,离心,过滤。 5)取2g吸附材料放入10mL质量浓度为50ppb镉溶液中,于振荡器中振荡,于15min、30min、Ih、2h、4h、6h、12h、24h 定时取样,离心,过滤。2.根据权利要求1所述的称取的高锰酸钾粉末为5g,溶于IL去离子水中,配成溶度为5g/L的高锰酸钾溶液。3.根据权利要求1所述的每IL高锰酸钾溶液中投入20g纤维球滤料,固液比为1:20。4.根据权利要求1所述的振荡时间均为24小时。5.根据权利要求1所述的调节pH的酸和碱分别为0.lmol/L的盐酸和氢氧化钠。6.根据权利要求1所述的干燥好的纤维球滤料的材质为聚丙烯纤维。
【专利摘要】本发明将纤维球滤料完全浸泡入5g/L的高锰酸钾溶液中,固液比例为每1L溶液中投入20g纤维球滤料,在常温环境下以磁力搅拌器搅拌改性24h,取出后用去离子水清洗三到四次,放入烘箱中以50℃恒温烘1~2d至恒重,取出后密封保存。获得了一种对低浓度Cd具有吸附的纤维吸附材料。本发明的改性纤维球滤料对农业灌溉水中的镉具有良好的吸附效果,是较为理想的吸附镉的材料,其吸附容量大,去除效果明显,在自然环境中难被破坏。是一种新型的环保型材料,可以为治理水环境污染提供一定理论参考。
【IPC分类】B01J20/26, C02F1/28, B01J20/30
【公开号】CN105709702
【申请号】CN201610046853
【发明人】曾清如, 周俊海, 曹文静
【申请人】湖南农业大学
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