本发明涉及污染处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种利用泥炭藓制备的重金属吸附剂及其制备方法。
背景技术：
泥炭藓别名大泥炭藓、水藓、水苔、地毛衣，分布最广而习见种。常见于山地湿润地区或沼泽中，多成大面积垫状单一的植物群落。是生成泥炭的主要成分来源。由于该类群植物附有特有的储水细胞，储水能力是其他藓类数倍至数十倍。
重金属原义是指比重大于5的金属(密度大于4.5克每立方厘米的金属)，包括金、银、铜、铁、铅等。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。
目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。
重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病，都是由重金属污染引起的。
技术实现要素：
本发明的目的是解决上述问题，提供一种成本低效果显著的利用泥炭藓制备的重金属吸附剂，本发明采用泥炭藓作为吸附剂的主要原料，分成2份，其中一份与改性膨润土、改性硅藻土混合烧结形成泥炭协同作用对重金属离子具有显著的吸附作用，另一份不经过处理具有吸附浮油的作用，重金属离子还能与羽毛粉、海藻粉、寡聚糖、壳聚糖进行螯合形成大分子，被田菁胶、硅胶和蜂胶制成的颗粒紧紧吸附，达到有效去除重金属离子的效果，本发明能显著去除污水中的重金属离子，对于去除污水中的重金属离子具有显著效果。
本发明提供的技术方案为：
一种利用泥炭藓制备的重金属吸附剂，所述利用泥炭藓制备的重金属吸附剂主要由以下重量份材料制成：泥炭藓65-85份、改性膨润土5-10份、改性硅藻土5-8份、海藻粉10-20份、羽毛粉5-10份、柠檬酸5-10份、寡聚糖5-8份、壳聚糖5-8份、硅胶20-30份、田菁胶5-10份、蜂胶15-20份。
优选的是，所述利用泥炭藓制备的重金属吸附剂主要由以下重量份材料制成：泥炭藓75份、改性膨润土8份、改性硅藻土7份、海藻粉15份、羽毛粉8份、柠檬酸8份、寡聚糖7份、壳聚糖6份、硅胶25份、田菁胶8份、蜂胶17份。
优选的是，所述改性膨润土由以下方法制成：将膨润土加入2倍重的去离子水，再加入碳酸氢钠调节ph至11-12后，加入10-15％有机硅油，球磨20-30分钟后，置于煅烧炉中温度升高至300-450℃，煅烧1-4小时后，取出冷却至室温，再加入等体积浓度为质量分数95％乙醇，球磨20-30分钟点火燃烧至乙醇烧尽，再干燥得到所述改性膨润土。
优选的是，所述改性硅藻土由以下方法制成：将硅藻土加入2倍重的去离子水，加入柠檬酸调节ph至3-5，球磨20-30分钟后，静置20-30分钟，再加入碳酸氢钠调节ph至11-12后，球磨20-30分钟后，置于煅烧炉中温度升高至300-450℃，煅烧1-4小时后，取出冷却至室温得到所述改性硅藻土。
本发明还提供一种所述的利用泥炭藓制备的重金属吸附剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一、将泥炭藓干燥后，粉碎过100目筛子，得到泥炭藓粉，等重量分成2部分，其中一份泥炭藓粉与改性膨润土、改性硅藻土混合后置于200-300℃的烧结炉中烧结2-4小时后，冷却得到粉末a与另一份泥炭藓粉混合均匀得到粉末b；
步骤二、将田菁胶、硅胶与蜂胶混合后加热至熔融状态后，搅拌30分钟，后采用氮气经过高压喷头喷雾分散后立即冷却得到颗粒c，其中高压的压力为100-200mpa；
步骤三、将粉末b、颗粒c、海藻粉、羽毛粉、柠檬酸、寡聚糖以及壳聚糖混合后，加入等体积去离子水，搅拌混合均匀后，通入二氧化碳20mg/l，干燥后得到所述重金属吸附剂。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明采用泥炭藓作为吸附剂的主要原料，分成2份，其中一份与改性膨润土、改性硅藻土混合烧结形成泥炭协同作用对重金属离子具有显著的吸附作用，另一份不经过处理具有吸附浮油的作用，其中重金属离子与羽毛粉、海藻粉、寡聚糖、壳聚糖进行螯合形成大分子，被田菁胶、硅胶和蜂胶制成的颗粒紧紧吸附，达到有效去除重金属离子的效果，本发明能显著去除污水中的重金属离子，对于去除污水中的重金属离子具有显著效果，本发明添加的改性膨润土加入有机硅后通过煅烧后在采用乙醇燃烧，显著提高膨润土的孔隙度，使得空隙均匀，膨润土的比表面积的显著增大，提高重金属离子吸附性，本发明环保不会造成水资源二次污染；
本发明还提供一种利用泥炭藓制备的重金属吸附剂的制备方法，其中部分泥炭藓与改性膨润土、改性硅藻土混合经过高温烧结后，泥炭藓碳化与不经过处理的泥炭藓协同作用，显著提高对重金属离子吸附能力，田菁胶、硅胶和蜂胶经过高压喷雾形成小颗粒硅胶蜂胶对于大分子的吸附能力显著提高。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
结合下面实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明实施例其中1份为1kg
实施例1
一种利用泥炭藓制备的重金属吸附剂，主要由以下重量份材料制成：泥炭藓65份、改性膨润土5份、改性硅藻土5份、海藻粉10份、羽毛粉5份、柠檬酸5份、寡聚糖5份、壳聚糖5份、硅胶20份、田菁胶5份、蜂胶15份。
其中，所述改性膨润土由以下方法制成：将膨润土加入2倍重的去离子水，再加入碳酸氢钠调节ph至11后，加入10％有机硅油，球磨20分钟后，置于煅烧炉中温度升高至300℃，煅烧1小时后，取出冷却至室温，再加入等体积浓度为质量分数95％乙醇，球磨20分钟点火燃烧至乙醇烧尽，再干燥得到所述改性膨润土。
所述改性硅藻土由以下方法制成：将硅藻土加入2倍重的去离子水，加入柠檬酸调节ph至3，球磨20分钟后，静置20分钟，再加入碳酸氢钠调节ph至11后，球磨20分钟后，置于煅烧炉中温度升高至300℃，煅烧1小时后，取出冷却至室温得到所述改性硅藻土。
所述的利用泥炭藓制备的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将泥炭藓干燥后，粉碎过100目筛子，得到泥炭藓粉，等重量分成2部分，其中一份泥炭藓粉与改性膨润土、改性硅藻土混合后置于200℃的烧结炉中烧结2小时后，冷却得到粉末a与另一份泥炭藓粉混合均匀得到粉末b；
步骤二、将田菁胶、硅胶与蜂胶混合后加热至熔融状态后，搅拌30分钟，后采用氮气经过高压喷头喷雾分散后立即冷却得到颗粒c，其中高压的压力为100mpa；
步骤三、将粉末b、颗粒c、海藻粉、羽毛粉、柠檬酸、寡聚糖以及壳聚糖混合后，加入等体积去离子水，搅拌混合均匀后，通入二氧化碳20mg/l，干燥后得到所述重金属吸附剂。
实施例2
一种利用泥炭藓制备的重金属吸附剂，所述利用泥炭藓制备的重金属吸附剂主要由以下重量份材料制成：泥炭藓85份、改性膨润土10份、改性硅藻土8份、海藻粉20份、羽毛粉10份、柠檬酸10份、寡聚糖8份、壳聚糖8份、硅胶30份、田菁胶10份、蜂胶20份。
其中，所述改性膨润土由以下方法制成：将膨润土加入2倍重的去离子水，再加入碳酸氢钠调节ph至12后，加入15％有机硅油，球磨30分钟后，置于煅烧炉中温度升高至450℃，煅烧4小时后，取出冷却至室温，再加入等体积浓度为质量分数95％乙醇，球磨30分钟点火燃烧至乙醇烧尽，再干燥得到所述改性膨润土。
所述改性硅藻土由以下方法制成：将硅藻土加入2倍重的去离子水，加入柠檬酸调节ph至5，球磨30分钟后，静置30分钟，再加入碳酸氢钠调节ph至12后，球磨30分钟后，置于煅烧炉中温度升高至450℃，煅烧4小时后，取出冷却至室温得到所述改性硅藻土。
所述的利用泥炭藓制备的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将泥炭藓干燥后，粉碎过100目筛子，得到泥炭藓粉，等重量分成2部分，其中一份泥炭藓粉与改性膨润土、改性硅藻土混合后置于300℃的烧结炉中烧结4小时后，冷却得到粉末a与另一份泥炭藓粉混合均匀得到粉末b；
步骤二、将田菁胶、硅胶与蜂胶混合后加热至熔融状态后，搅拌30分钟，后采用氮气经过高压喷头喷雾分散后立即冷却得到颗粒c，其中高压的压力为200mpa；
步骤三、将粉末b、颗粒c、海藻粉、羽毛粉、柠檬酸、寡聚糖以及壳聚糖混合后，加入等体积去离子水，搅拌混合均匀后，通入二氧化碳20mg/l，干燥后得到所述重金属吸附剂。
实施例3
一种利用泥炭藓制备的重金属吸附剂，主要由以下重量份材料制成：泥炭藓75份、改性膨润土8份、改性硅藻土7份、海藻粉15份、羽毛粉8份、柠檬酸8份、寡聚糖7份、壳聚糖6份、硅胶25份、田菁胶8份、蜂胶17份。
其中，所述改性膨润土由以下方法制成：将膨润土加入2倍重的去离子水，再加入碳酸氢钠调节ph至11.5后，加入13％有机硅油，球磨22分钟后，置于煅烧炉中温度升高至350℃，煅烧2小时后，取出冷却至室温，再加入等体积浓度为质量分数95％乙醇，球磨22分钟点火燃烧至乙醇烧尽，再干燥得到所述改性膨润土。
所述改性硅藻土由以下方法制成：将硅藻土加入2倍重的去离子水，加入柠檬酸调节ph至4，球磨22分钟后，静置28分钟，再加入碳酸氢钠调节ph至11后，球磨25分钟后，置于煅烧炉中温度升高至400℃，煅烧3小时后，取出冷却至室温得到所述改性硅藻土。
所述的利用泥炭藓制备的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将泥炭藓干燥后，粉碎过100目筛子，得到泥炭藓粉，等重量分成2部分，其中一份泥炭藓粉与改性膨润土、改性硅藻土混合后置于250℃的烧结炉中烧结3小时后，冷却得到粉末a与另一份泥炭藓粉混合均匀得到粉末b；
步骤二、将田菁胶、硅胶与蜂胶混合后加热至熔融状态后，搅拌30分钟，后采用氮气经过高压喷头喷雾分散后立即冷却得到颗粒c，其中高压的压力为180mpa；
步骤三、将粉末b、颗粒c、海藻粉、羽毛粉、柠檬酸、寡聚糖以及壳聚糖混合后，加入等体积去离子水，搅拌混合均匀后，通入二氧化碳20mg/l，干燥后得到所述重金属吸附剂。
试验：采用实施例1-3的重金属吸附剂，对某污水处理厂的污水取样3000l，污水含镉离子32.4mg/l、铅离子40.2mg/l、六价铬离子22.6mg/l，将3000l的污水样品平均分成3组a，b，c，分别对应加入实施例1-3的重金属吸附剂300g，搅拌处理2.5小时后，过滤回收重金属吸附剂，测试处理的污水，镉离子nd，铅离子nd，六价铬离子nd，回收的重金属吸附剂可再重复利用。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。