一种鱼鳞吸附剂的制备方法与流程

文档序号:11117678阅读:333来源:国知局

本发明专利涉及一种鱼鳞吸附剂的制备方法,属于污水处理技术领域。



背景技术:

随着我国工业化的不断深入,工业生产对水体的污染日益严重,印染业的废水排放逐渐成为当前土壤、水体的主要污染源之一,印染废水中含有的大量稠环芳香族、芳香族和杂环类化合物,这些污染物在水体中比较稳定且较难去除,对环境危害十分严重;另外,采矿、冶金等行业的迅猛发展,导致了各种化学形态的金属污染物被源源不断地排放到水体中。这些金属污染物在水体中也十分稳定且难以去除,对人类的生命和健康造成直接或间接的危害。

传统的废水污染治理领域中,处理废水的主要方法有混凝、电解、活性炭吸附、活性污泥法、膜分离、氧化等,但这些方法都有不同的局限性,例如效率低、成本高或使用后易造成二次污染等问题,使其难以被广泛应用。吸附法由于操作相对简单、适应性强,是目前工业废水处理领域中应用最为广泛的方法之一。吸附剂的选择是吸附法应用效果好坏的关键,而现有吸附剂往往存在吸附性能和使用成本难以兼顾的问题。目前,有人研究用鱼鳞制备吸附剂,制备方法大部分为直接清洗干净,烘干,粉碎,这种简单方法制备的鱼鳞吸附剂吸附性能有限,不能解决现实中污水处理的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种鱼鳞吸附剂的制备方法,解决现有技术中的鱼鳞吸附剂吸附容量低,吸附剂的使用量大导致资源浪费的技术问题。

一种鱼鳞吸附剂的制备方法,以鱼鳞粉复合经银改性的壳聚糖,制备鱼鳞吸附剂。

具体是将鱼鳞粉与银改性壳聚糖混合均匀,加入过量NaOH溶液,加入Fe3O4,超声震荡,再加入液体石蜡并搅拌,搅拌状态下加入表面活性剂和环氧氯丙烷,在恒温下反应一定时间,反应结束后,干燥得吸附剂基体,吸附剂基体经氨化试剂处理,烘干得鱼鳞吸附剂

所述鱼鳞粉是取鱼鳞清洗干净,在30-40℃烘箱中烘干,粉碎,过60-80目筛所得。

所述银改性的壳聚糖是称取壳聚糖5-10g,加入5-10mL无水乙醇充分湿润,再加入100-200mL浓度为2mg/mL的AgNO3溶液,搅拌状态下反应6-8h,去离子水清洗3-5遍,得银改性的壳聚糖。

所述鱼鳞粉与银改性壳聚糖的添加量为质量比10:(5-1)。

所述NaOH溶液的浓度为1mol/L,所述加入Fe3O4为鱼鳞粉质量的1-3%,超声震荡20-30min,所述液体石蜡的添加量,鱼鳞粉的质量:液体石蜡的体积为1:(4-6)。

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,添加量为鱼鳞粉质量的3-6%,所述环氧氯丙烷的添加量为鱼鳞粉质量的5-8%,所述在恒温下反应一定时间是在45-55℃的条件下反应3-5h。

所述氨化试剂处理加入氨化试剂充分湿润吸附剂基体,再加入无水碳酸钠,加入量为吸附剂基体质量的2-4%,在45-55℃的条件下反应1-3h。

本发明的有益效果在于:

本发明制备的鱼鳞吸附剂,具有更大的吸附容量,对多种染料及金属离子都具有很好的吸附性能,在吸附剂的加入量为1g/L,染料的起始浓度为14mg/L,吸附时间为6h时,对刚果红的吸附容量达60.94mg/g,吸附剂的加入量为2g/mL,金属离子的初始浓度为200μg/mL,吸附时间为6h时,对Cu2+的吸附容量达91.32mg/g。

具体实施方式

染料浓度的测定方法:采用分光光度法测定染料浓度。

具体方法是配置浓度为6、8、10、12、14、16mg/mL的不同染料,分别在λ刚果红=495nm、λ日落黄=482nm、λ亮蓝=630nm条件下测吸光度,以染料浓度为横坐标,以吸光度值为纵坐标绘制标准曲线,在取吸附过滤后的上清液在响应波长下测吸光度,根据标准曲线计算染料浓度。

金属离子的测定方法:采用原子吸收法测定金属离子的浓度。

把(1000μg/ml)标准储备液经逐级稀释后,分别配制成0、200、400、600、800、1000μg/ml六种离子浓度的标准溶液100mL,置于250mL三角烧瓶中加0.5mL浓硝酸,加入玻璃珠数粒,在电炉上加热蒸发近干,冷却后,用去离子水溶解并定容至10mL比色管中,利用原子吸收光谱仪进行测定,调整仪器工作条件,狭缝0.2nm,灯电流3mA,辅助气2.0L/min,雾化气5.0L/min,乙炔流量2.0L/min,测定锰离子时波长为279.5nm,测定铜离子时波长为324.8nm,测定锌离子时波长为213.9nm。根据标准溶液浓度为横坐标,以吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。

吸附容量的计算方法:

式中,C0为被吸附样品初始浓度(mg/L),Ce为吸附平衡时样品浓度(mg/L),V为反应液体积(L),m为鱼鳞吸附剂的质量(g)。

实施例1

一种鱼鳞吸附剂的制备方法,取鱼鳞清洗干净,在35℃烘箱中烘干,粉碎,过80目筛得鱼鳞吸附剂。

实施例2

一种银改性壳聚糖吸附剂。所述银改性的壳聚糖是称取壳聚糖10g,加入10mL无水乙醇充分湿润,再加入200mL浓度为2mg/mL的AgNO3溶液,搅拌状态下反应8h,去离子水清洗4遍,得银改性的壳聚糖吸附剂。

实施例3

一种鱼鳞吸附剂的制备方法,以鱼鳞粉复合经银改性的壳聚糖,制备鱼鳞吸附剂。

具体是将鱼鳞粉与银改性壳聚糖混合均匀,加入过量NaOH溶液,加入Fe3O4,超声震荡,再加入液体石蜡并搅拌,搅拌状态下加入表面活性剂和环氧氯丙烷,在恒温下反应一定时间,反应结束后,干燥得吸附剂基体,吸附剂基体经氨化试剂处理,烘干得鱼鳞吸附剂。

所述鱼鳞粉是取鱼鳞清洗干净,在35℃烘箱中烘干,粉碎,过80目筛所得。

所述银改性的壳聚糖是称取壳聚糖10g,加入10mL无水乙醇充分湿润,再加入200mL浓度为2mg/mL的AgNO3溶液,搅拌状态下反应8h,去离子水清洗4遍,得银改性的壳聚糖。

所述鱼鳞粉与银改性壳聚糖的添加量为质量比10:3。

所述NaOH溶液的浓度为1mol/L,所述加入Fe3O4的量为鱼鳞粉质量的2%,超声震荡20min,所述液体石蜡的添加量,鱼鳞粉的质量:液体石蜡的体积为1:5。

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,添加量为鱼鳞粉质量的3%,所述环氧氯丙烷的添加量为鱼鳞粉质量的5%,所述在恒温下反应一定时间是在55℃的条件下反应3h。

所述氨化试剂处理加入氨化试剂充分湿润吸附剂基体,再加入无水碳酸钠,加入量为吸附剂基体质量的2%,在50℃的条件下反应3h。

实施例4

一种鱼鳞吸附剂的制备方法,以鱼鳞粉复合经银改性的壳聚糖,制备鱼鳞吸附剂。

具体是将鱼鳞粉与银改性壳聚糖混合均匀,加入过量NaOH溶液,加入Fe3O4,超声震荡,再加入液体石蜡并搅拌,搅拌状态下加入表面活性剂和环氧氯丙烷,在恒温下反应一定时间,反应结束后,干燥得吸附剂基体,吸附剂基体经氨化试剂处理,烘干得鱼鳞吸附剂

所述鱼鳞粉是取鱼鳞清洗干净,在35℃烘箱中烘干,粉碎,过60-80目筛所得。

所述银改性的壳聚糖是称取壳聚糖5g,加入7mL无水乙醇充分湿润,再加入120mL浓度为2mg/mL的AgNO3溶液,搅拌状态下反应6h,去离子水清洗3遍,得银改性的壳聚糖。

所述鱼鳞粉与银改性壳聚糖的添加量为质量比10:5。

所述NaOH溶液的浓度为1mol/L,所述加入Fe3O4为鱼鳞粉质量的3%,超声震荡30min,所述液体石蜡的添加量,鱼鳞粉的质量:液体石蜡的体积为1:4。

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,添加量为鱼鳞粉质量的5%,所述环氧氯丙烷的添加量为鱼鳞粉质量的6%,所述在恒温下反应一定时间是在45℃的条件下反应5h。

所述氨化试剂处理加入氨化试剂充分湿润吸附剂基体,再加入无水碳酸钠,加入量为吸附剂基体质量的2%,在45℃的条件下反应3h。

实施例5吸附性能的比较

比较实施例1-4所制备的吸附剂对染料刚果红、日落黄、亮蓝的吸附性能,以及对金属离子Cu2+、Mn2+、Zn2+的吸附性能。

对染料吸附,吸附剂的加入量为1g/L,染料的起始浓度为14mg/L,吸附时间为6h。对金属离子的吸附,吸附剂的加入量为2g/mL,金属离子的初始浓度为200μg/mL,吸附时间为6h。实施例1-4的吸附剂对不同染料和不同金属离子的吸附容量结果如下表所示:

实施例1-4的吸附剂对不同染料和不同金属离子的吸附容量

虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

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