本发明涉及污水处理
技术领域：
，具体是一种重金属铅离子吸附剂及其制备方法。
背景技术：
：重金属是指比重大于1的金属，如铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）、锰（Mn）、镉（Cd）、汞（Hg）、钼（Mo）等，约有45种；而重金属污染主要是指生物毒理性显著的Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As等。重金属污染相较于其它污染物具有其独特特性：一是具有毒害性；二是治理长期性；三是具有富集性；四是具有隐蔽性。鉴于重金属污染对人们日常生活带来了巨大危害，众多学者对水体中的重金属离子的去除进行了研究。根据其基本原理水体中重金属离子的去除可分为化学法、物理或物理化学法、生物化学法。化学法包括化学沉淀法、氧化还原法等；物理或物理化学法包括吸附法、溶剂萃取法、离子交换法、反渗透法、浮选法、电渗析法、电解法、电絮凝法等；生物化学法是利用某些特定生物能够较快的吸走或降低受污染体中的重金属，如生物絮凝法、生物吸附法、植物整治法等。其中物化方法中的吸附法，具有材料便宜易得、成本低，但是现有的物化方法去除效果不佳。市场需求经济、高效、环保的重金属离子吸附剂。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种重金属铅离子吸附剂及其制备方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属铅离子吸附剂，由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪8-12份、蛭石15-20份、环氧氯丙烷5-8份、钛酸正丁酯2-5份、硫酸镁3-6份、磷酸钠3-6份、硝酸钠1-2份。作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪9-11份、蛭石16-19份、环氧氯丙烷6-7份、钛酸正丁酯3-4份、硫酸镁4-5份、磷酸钠4-5份、硝酸钠1.2-1.7份。作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪10份、蛭石17份、环氧氯丙烷7份、钛酸正丁酯3份、硫酸镁5份、磷酸钠4.5份、硝酸钠1.4份。所述重金属铅离子吸附剂的制备方法，步骤如下：1）称取蚯蚓粪和蛭石，研磨混合后，过200-300目筛，获得混合粉末A；2）将混合粉末A在氮气氛围、300-350℃下保温处理1-2h，获得混合粉末B；3）称取环氧氯丙烷和硫酸镁，将混合粉末B和硫酸镁加入至环氧氯丙烷中，加热至80-85℃，在160-200r/min的搅拌速度下，搅拌混合20-30min，然后进行超声波处理，获得混合物A，超声波处理时间为50-60min，超声波温度为80-90℃，超声波功率为1300W；4）称取钛酸正丁酯、磷酸钠和硝酸钠，合并后，加热至140-150℃，在250-300r/min的搅拌速度下，搅拌混合40-50min，然后进行超声波处理，获得混合物B，超声波处理时间为50-60min，超声波温度为80-90℃，超声波功率为1300W；5）将混合物B加入至混合物A中，加热至60-70℃，在150-180r/min的搅拌速度下，搅拌混合1-2h，然后进行超声波处理，获得混合物C，超声波处理时间为1-2h，超声波温度为60-70℃，超声波功率为1300W；6）将混合物C放入烘箱中，在110-115℃下烘干，获得混合物D；7）将混合物D投入煅烧炉中，在氮气氛围、520-550℃下煅烧处理2-3h，再自然冷却至室温，即可。上述吸附剂能够用于处理重金属铅离子。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的吸附剂对铅离子具有良好的吸附效果，能够有效的去除水中的重金属铅离子，去除率达到了96.4%以上。本发明制备的吸附剂容易制造，使用方便，易于推广使用，具有广泛的实用性，在重金属处理领域具有重要的意义。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种重金属铅离子吸附剂，由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪8份、蛭石15份、环氧氯丙烷5份、钛酸正丁酯2份、硫酸镁3份、磷酸钠3份、硝酸钠1份。本实施例中，所述重金属铅离子吸附剂的制备方法，步骤如下：1）称取蚯蚓粪和蛭石，研磨混合后，过200目筛，获得混合粉末A；2）将混合粉末A在氮气氛围、300℃下保温处理1h，获得混合粉末B；3）称取环氧氯丙烷和硫酸镁，将混合粉末B和硫酸镁加入至环氧氯丙烷中，加热至80℃，在160r/min的搅拌速度下，搅拌混合20min，然后进行超声波处理，获得混合物A，超声波处理时间为50min，超声波温度为80℃，超声波功率为1300W；4）称取钛酸正丁酯、磷酸钠和硝酸钠，合并后，加热至140℃，在250r/min的搅拌速度下，搅拌混合40min，然后进行超声波处理，获得混合物B，超声波处理时间为50min，超声波温度为80℃，超声波功率为1300W；5）将混合物B加入至混合物A中，加热至60℃，在150r/min的搅拌速度下，搅拌混合1h，然后进行超声波处理，获得混合物C，超声波处理时间为1h，超声波温度为60℃，超声波功率为1300W；6）将混合物C放入烘箱中，在110℃下烘干，获得混合物D；7）将混合物D投入煅烧炉中，在氮气氛围、520℃下煅烧处理2h，再自然冷却至室温，即可。实施例2一种重金属铅离子吸附剂，由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪9份、蛭石16份、环氧氯丙烷7份、钛酸正丁酯3份、硫酸镁5份、磷酸钠4份、硝酸钠1.2份。本实施例中，所述重金属铅离子吸附剂的制备方法，步骤如下：1）称取蚯蚓粪和蛭石，研磨混合后，过200目筛，获得混合粉末A；2）将混合粉末A在氮气氛围、310℃下保温处理1.5h，获得混合粉末B；3）称取环氧氯丙烷和硫酸镁，将混合粉末B和硫酸镁加入至环氧氯丙烷中，加热至81℃，在170r/min的搅拌速度下，搅拌混合23min，然后进行超声波处理，获得混合物A，超声波处理时间为55min，超声波温度为85℃，超声波功率为1300W；4）称取钛酸正丁酯、磷酸钠和硝酸钠，合并后，加热至142℃，在250r/min的搅拌速度下，搅拌混合43min，然后进行超声波处理，获得混合物B，超声波处理时间为52min，超声波温度为85℃，超声波功率为1300W；5）将混合物B加入至混合物A中，加热至63℃，在160r/min的搅拌速度下，搅拌混合1.5h，然后进行超声波处理，获得混合物C，超声波处理时间为1h，超声波温度为65℃，超声波功率为1300W；6）将混合物C放入烘箱中，在112℃下烘干，获得混合物D；7）将混合物D投入煅烧炉中，在氮气氛围、530℃下煅烧处理2h，再自然冷却至室温，即可。实施例3一种重金属铅离子吸附剂，由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪10份、蛭石17份、环氧氯丙烷7份、钛酸正丁酯3份、硫酸镁5份、磷酸钠4.5份、硝酸钠1.4份。本实施例中，所述重金属铅离子吸附剂的制备方法，步骤如下：1）称取蚯蚓粪和蛭石，研磨混合后，过250目筛，获得混合粉末A；2）将混合粉末A在氮气氛围、330℃下保温处理1.5h，获得混合粉末B；3）称取环氧氯丙烷和硫酸镁，将混合粉末B和硫酸镁加入至环氧氯丙烷中，加热至83℃，在180r/min的搅拌速度下，搅拌混合25min，然后进行超声波处理，获得混合物A，超声波处理时间为55min，超声波温度为85℃，超声波功率为1300W；4）称取钛酸正丁酯、磷酸钠和硝酸钠，合并后，加热至145℃，在280r/min的搅拌速度下，搅拌混合45min，然后进行超声波处理，获得混合物B，超声波处理时间为55min，超声波温度为85℃，超声波功率为1300W；5）将混合物B加入至混合物A中，加热至65℃，在170r/min的搅拌速度下，搅拌混合1.5h，然后进行超声波处理，获得混合物C，超声波处理时间为1.5h，超声波温度为65℃，超声波功率为1300W；6）将混合物C放入烘箱中，在113℃下烘干，获得混合物D；7）将混合物D投入煅烧炉中，在氮气氛围、530℃下煅烧处理2.5h，再自然冷却至室温，即可。实施例4一种重金属铅离子吸附剂，由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪11份、蛭石19份、环氧氯丙烷6份、钛酸正丁酯4份、硫酸镁4份、磷酸钠5份、硝酸钠1.7份。本实施例中，所述重金属铅离子吸附剂的制备方法，步骤如下：1）称取蚯蚓粪和蛭石，研磨混合后，过300目筛，获得混合粉末A；2）将混合粉末A在氮气氛围、320℃下保温处理2h，获得混合粉末B；3）称取环氧氯丙烷和硫酸镁，将混合粉末B和硫酸镁加入至环氧氯丙烷中，加热至84℃，在190r/min的搅拌速度下，搅拌混合25min，然后进行超声波处理，获得混合物A，超声波处理时间为57min，超声波温度为86℃，超声波功率为1300W；4）称取钛酸正丁酯、磷酸钠和硝酸钠，合并后，加热至148℃，在300r/min的搅拌速度下，搅拌混合45min，然后进行超声波处理，获得混合物B，超声波处理时间为55min，超声波温度为90℃，超声波功率为1300W；5）将混合物B加入至混合物A中，加热至67℃，在170r/min的搅拌速度下，搅拌混合2h，然后进行超声波处理，获得混合物C，超声波处理时间为1.5h，超声波温度为65℃，超声波功率为1300W；6）将混合物C放入烘箱中，在114℃下烘干，获得混合物D；7）将混合物D投入煅烧炉中，在氮气氛围、540℃下煅烧处理2.5h，再自然冷却至室温，即可。实施例5一种重金属铅离子吸附剂，由以下按照重量份的原料制成：蚯蚓粪12份、蛭石20份、环氧氯丙烷8份、钛酸正丁酯5份、硫酸镁6份、磷酸钠6份、硝酸钠2份。本实施例中，所述重金属铅离子吸附剂的制备方法，步骤如下：1）称取蚯蚓粪和蛭石，研磨混合后，过300目筛，获得混合粉末A；2）将混合粉末A在氮气氛围、350℃下保温处理2h，获得混合粉末B；3）称取环氧氯丙烷和硫酸镁，将混合粉末B和硫酸镁加入至环氧氯丙烷中，加热至85℃，在200r/min的搅拌速度下，搅拌混合30min，然后进行超声波处理，获得混合物A，超声波处理时间为60min，超声波温度为90℃，超声波功率为1300W；4）称取钛酸正丁酯、磷酸钠和硝酸钠，合并后，加热至150℃，在300r/min的搅拌速度下，搅拌混合50min，然后进行超声波处理，获得混合物B，超声波处理时间为60min，超声波温度为90℃，超声波功率为1300W；5）将混合物B加入至混合物A中，加热至70℃，在180r/min的搅拌速度下，搅拌混合2h，然后进行超声波处理，获得混合物C，超声波处理时间为2h，超声波温度为70℃，超声波功率为1300W；6）将混合物C放入烘箱中，在115℃下烘干，获得混合物D；7）将混合物D投入煅烧炉中，在氮气氛围、550℃下煅烧处理3h，再自然冷却至室温，即可。对比例1与实施例3相比，不含蚯蚓粪，其他与实施例3相同。对比例2与实施例3相比，不含环氧氯丙烷，其他与实施例3相同。对比例3与实施例3相比，不含蚯蚓粪和环氧氯丙烷，其他与实施例3相同。对比例4与实施例3相比，采用常规的制备方法，其他与实施例3相同。所述常规的制备方法为将各原料粉碎并混合均匀即可。分别采用实施例1-5及对比例1-4所制备的吸附剂0.5g，投入至20mL浓度为50mg/L的铅离子水溶液中，搅拌混合6小时，测量处理后的水溶液中铅离子浓度。处理结果如表1所示。表1试验结果表组别处理前（mg/L）处理后（mg/L）去除率（%）实施例1501.896.4实施例2501.597.0实施例3501.297.6实施例4501.696.8实施例5501.397.4对比例1504.990.2对比例2505.289.6对比例3507.485.2对比例4507.185.8从上表可以看出，本发明制备的吸附剂对铅离子具有良好的吸附效果，能够有效的去除水中的重金属铅离子，去除率达到了96.4%以上。另外，从实施例3与对比例1-3的数据对比中可以看出，本发明通过添加蚯蚓粪，蚯蚓粪与环氧氯丙烷及其他组分配合，有利于提高该吸附剂对重金属铅离子的吸附效果。从实施例3与对比例4的数据对比中可以看出，采用本发明制备方法对各组分进行处理，有利于提高该吸附剂对重金属铅离子的吸附效果。上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。当前第1页1 2 3