本发明涉及吸附材料技术领域，具体是一种废水除汞吸附剂的制备方法。
背景技术：
近年来，随着重金属工业的发展、重金属废水未加处理的任意排放，导致了重金属离子在自然水体中的含量日益增加，由此所导致的水污染事件频频发生。重金属是造成环境污染问题的重要原因之一，当重金属进入到环境中，是不能被生物降解为无害物质的，同时水中的悬浮颗粒通过对重金属离子的吸附和沉淀作用，使得水体重金属长期污染就此产生。更有甚者，存在于生物体内的重金属经过累积、富集，还参与生物圈循环，危害人体健康，是对生态环境危害极大的一类污染物。水体重金属污染已经成为了全社会关注的一个世界性的的环境问题。
含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、仪表厂和某些化工厂等。汞是一种毒性很强的金属。有机汞的毒性大于金属汞和无机汞化合物，因而更容易发生中毒。有机汞和甲基汞均可通过呼吸道、消化道、皮肤侵入人体。无机汞在人体内蓄积部位主要是肾脏，其次是肝脏和脾脏；甲基汞除蓄积在肝、肾等脏器之外，还可通过血脑屏障蓄积于脑织织内。汞中毒能损伤中枢神经系统，轻者表现为口腔炎、震颤、急躁、易怒和情绪不稳定，重者则精神紊乱、行为支配能力降低、四肢瘫痪、耳聋眼瞎，甚至成为白痴。因此，如何经济有效地处理含汞废水便成为我国重要的研究方向之一。
含汞废水的处理方法较多，硫化物沉淀法、铁氧体法、浮选法、黄原酸酯适用于处理少量含汞废水，大量的含汞废水的处理含汞工业废水的处理方法包括化学沉淀法、混凝沉淀法、离子交换法、吸附法等。由于吸附法具有工艺流程简单、处理效果好、可操作性强等优点，因此在处理废水汞离子中得到广泛的应用。其中活性炭作为一种有效的废水处理吸附剂可用于大多数重金属、有机分子的除去且吸附能力强，只是活性炭资源有限，大批量治理废水造价高，寿命短，再生操作费用高，较难在经济尚不发达的地区得到广泛的应用。现有的高分子吸附剂、利用废弃物制备的吸附剂和复合吸附剂等也存在成本高、吸附效率低、易产生二次污染等问题。因此，如何提高吸附剂的吸附效率，和减少吸附剂使用过程中造成的二次污染问题是当今的研究热点。
技术实现要素：
本发明针对现有吸附剂存在的问题，提供一种比表面积大、吸附容量大、吸附效率高、成本低、制备工艺简单、安全环保的用于废水除汞的吸附剂。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现：
一种废水除汞吸附剂的制备方法，是以质量比为100:10-15:50-70:6-10:4-6:10-15的香蕉皮、丙烯酸乙酯、浒苔粉、硫脲、硫酸铈和海藻酸钠作为原料，通过微波加热法制成吸附剂，具体操作步骤如下：
（1）将100份香蕉皮粉碎，加入氢氧化钠溶液浸泡3-5h,再用水洗涤香蕉皮粉至中性，得香蕉皮纤维素；在香蕉皮纤维素中加入10-15份丙烯酸乙酯，再加入100-120份水，混合均匀，在温度为60-80℃下干燥2-3h，得改性香蕉皮粉；
(2)取浒苔粉50-70份和硫脲6-10份加入超声波搅拌器，再加入适量水进行超声反应，将反应后的糊状物置于70-80℃的烘箱中加热干燥1-2h，得改性浒苔粉；
(3)将上述改性香蕉皮粉、改性浒苔粉加入搅拌器，加入硫酸铈溶液4-6份和海藻酸钠10-15份，再加入水调成糊状，将糊状物放入微波加热设备，在温度为120-140℃下微波30-60min，冷却至室温，研磨，即得废水除汞吸附剂。
优选的，以上所述香蕉皮的含水量为12%。
优选的，以上步骤（1）是将香蕉皮粉碎至40-60目。
优选的，以上所述氢氧化钠的浓度为3-5mol/L。
优选的，以上所述浒台粉是将新鲜浒台粉洗净，干燥至含水量为10%，再粉碎至80目，即得浒台粉。
优选的，以上步骤（2）所述的超声反应是在超声频率为60-80kHz下超声反应20-30min。
优选的，以上步骤（3）所述微波的功率为200-300W。
优选的，以上所述硫酸铈溶液的浓度为5mol/L。
优选的，以上步骤（3）所述研磨是将物料研磨至粒径为0.5-1.0mm。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：
1、本发明制备的吸附剂具有原料来源广泛、成本低廉、比表面积大、吸附容量大、吸附效率高、制备工艺简单、环保易降解等优点，对汞离子具有很好的吸附性能，在工业废水处理中具有广阔的市场前景。
2、本发明以农作物废弃物香蕉皮作为主要原料，不仅原料来源广泛，价格低廉，还能实现废弃物的资源化回收利用，增加香蕉皮的应用价值。
3、本方法利用氢氧化钠和丙烯酸乙酯对香蕉皮进行改性，可以去除香蕉皮的色素、木质素和半纤维素等物质，由于丙烯酸乙酯分子链上具有大量的羧基等活性基团，可活化吸附位点，提高吸附剂的吸附性能。
4、本发明以分布广泛、繁殖速度快、生长周期短的浒苔作为原料，不但为浒台灾害提供了有效处理途径，浒台的多空结构可为重金属提供有效地吸附位点，同时浒台富含蛋白质、多糖及粗纤维等多种大分子物质，含有大量的羟基、羧基和氨基等官能团，可与汞离子发生较为完全的络合反应，从而达到更好的吸附效果。
5、本方法采用超声波处理浒苔粉，能够快速破碎植物的细胞壁，使更多的内部功能团暴露出来与金属离子结合，对废水重金属汞离子的吸附效果显著提高。
6、本发明采用硫脲对浒苔粉进行改性，可以使吸附剂赋予更大的比表面积和吸附容量，提高吸附剂对汞离子的吸附性能。
7、本方法在吸附剂的制备过程中加入硫酸铈，可提高吸附剂的吸附容量大和吸附效率。
8、本发明采用微波法加热，具有加热速度快、受热体系温度均匀、耗能低等优点。
9、本发明制备的吸附剂具有良好的吸附性能，其中吸附剂的比表面积为300-350m2/g，对汞离子的吸附率达到98%以上。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种废水除汞吸附剂的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将100kg含水量为12%的香蕉皮粉碎至40目，加入浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液浸泡3h,再用水洗涤香蕉皮粉至中性，得香蕉皮纤维素；在香蕉皮纤维素中加入12kg丙烯酸乙酯，再加入100kg水，混合均匀，在温度为60℃下干燥3h，得改性香蕉皮粉；
(2)取浒苔粉50kg和硫脲6kg加入超声波搅拌器，再加入100kg水,在超声频率为80kHz下超声反应20min，将反应后的糊状物置于70℃的烘箱中加热干燥2h，得改性浒苔粉；
(3)将上述改性香蕉皮粉、改性浒苔粉加入搅拌器，加入硫酸铈溶液5kg和海藻酸钠10kg，再加入水调成糊状，将糊状物放入微波加热设备，在功率为250W、温度为120℃下微波60min，冷却至室温，将物料研磨至粒径为0.5mm，即得废水除汞吸附剂。
实施例2
一种废水除汞吸附剂的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将100kg含水量为12%的香蕉皮粉碎至40目，加入浓度为5mol/L氢氧化钠溶液浸泡3h,再用水洗涤香蕉皮粉至中性，得香蕉皮纤维素；在香蕉皮纤维素中加入10kg丙烯酸乙酯，再加入100kg水，混合均匀，在温度为80℃下干燥2h，得改性香蕉皮粉；
(2)取浒苔粉60kg和硫脲8kg加入超声波搅拌器，再加入120kg水,在超声频率为60kHz下超声反应30min，将反应后的糊状物置于80℃的烘箱中加热干燥1.5h，得改性浒苔粉；
(3)将上述改性香蕉皮粉、改性浒苔粉加入搅拌器，加入硫酸铈溶液4kg和海藻酸钠12kg，再加入水调成糊状，将糊状物放入微波加热设备，在功率为200W、温度为130℃下微波45min，冷却至室温，将物料研磨至粒径为0.5mm，即得废水除汞吸附剂。
实施例3
一种废水除汞吸附剂的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将100kg含水量为12%的香蕉皮粉碎至60目，加入浓度为3mol/L氢氧化钠溶液浸泡5h,再用水洗涤香蕉皮粉至中性，得香蕉皮纤维素；在香蕉皮纤维素中加入15kg丙烯酸乙酯，再加入120kg水，混合均匀，在温度为80℃下干燥2.5h，得改性香蕉皮粉；
(2)取浒苔粉70kg和硫脲10kg加入超声波搅拌器，再加入150kg水,在超声频率为70kHz下超声反应30min，将反应后的糊状物置于80℃的烘箱中加热干燥2h，得改性浒苔粉；
(3)将上述改性香蕉皮粉、改性浒苔粉加入搅拌器，加入硫酸铈溶液6kg和海藻酸钠12kg，再加入水调成糊状，将糊状物放入微波加热设备，在功率为300W、温度为140℃下微波30min，冷却至室温，将物料研磨至粒径为1.0mm，即得废水除汞吸附剂。
实施例4
一种废水除汞吸附剂的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将100kg含水量为12%的香蕉皮粉碎至60目，加入浓度为5mol/L氢氧化钠溶液浸泡5h,再用水洗涤香蕉皮粉至中性，得香蕉皮纤维素；在香蕉皮纤维素中加入12kg丙烯酸乙酯，再加入100kg水，混合均匀，在温度为80℃下干燥2h，得改性香蕉皮粉；
(2)取浒苔粉60kg和硫脲10kg加入超声波搅拌器，再加入120kg水,在超声频率为60kHz下超声反应60min，将反应后的糊状物置于80℃的烘箱中加热干燥1h，得改性浒苔粉；
(3)将上述改性香蕉皮粉、改性浒苔粉加入搅拌器，加入硫酸铈溶液5kg和海藻酸钠15kg，再加入水调成糊状，将糊状物放入微波加热设备，在功率为250W、温度为120℃下微波60min，冷却至室温，将物料研磨至粒径为1.0mm，即得废水除汞吸附剂。
吸附剂的使用方法为：在室温条件下，将3g的吸附剂投入1L含有汞离子的废水中，控制pH为6，在转速为300r/min下搅拌60min，分离出吸附剂，即可吸附废水中的汞离子。
以下对实施例1-4制得的吸附剂进行吸附性能的测定。其中采用比表面积测定吸附剂的比表面积。采用原子吸收分光光度法测定汞离子的浓度，再根据以下公式计算出吸附率，测定结果如下表所示。
ŋ=(C0-Ci)×100% /C0
其中C0、Ci为废水中汞离子吸附前后的含量（mg/L)，ŋ为吸附率。
从测定结果可以看出，本发明制备的吸附剂具有较大的比表面积，对汞离子的吸附率达到98%以上，在工业废水处理中具有广阔的应用前景。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。