专利名称：一种油茶果壳生物吸附剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理剂的制备方法，特别是一种以油茶果壳制备生物吸附剂的制备方法。该生物吸附剂广泛应用于重金属离子废水的治理。
背景技术：
重金属是环境中的一类具有潜在危害的持久性污染物。近年来，含有重金属废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害， 严重污染环境，进入水体的重金属大部分通过沉降和吸附作用转入水体底泥中，使我国江河湖库底泥的污染率高达80. 1%。同时，重金属进入水体，不仅会使水体生态环境遭到破坏，而且会通过植物富集并经食物链逐级放大或直接通过引用水进入人体，危害人体健康。去除废水中重金属的方法主要有氧化还原、化学沉淀、离子交换、吸附、膜分离等方法去除，其中吸附于离子交换法具有处理效率高，易于操作、能耗低等优点，是重金属废水处理的常用方法。近年来，生物质吸附材料引起国内外研究者的注意，对甘蔗渣、工业大麻杆芯、玉米芯、糠醛渣等进行了大量的研究。低成本生物吸附剂的研制与应用取得显著进展，改性农林废弃物等显示出优异的吸附性价比。油茶与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料植物。油茶是我国特有的木本油料，据统计，全国现有油茶面积347多万公顷，年产油茶籽566亿kg，油茶果壳的约 300亿kg。但大量的油茶果壳却被当作燃料或者当作肥料，造成了极大的资源浪费与环境污染，若将其制备成生物吸附剂，将是一种处理重金属废水的重要材料，同时能够提高油茶种植的效益，具有很好的经济与环境意义。油茶果壳用于制备活性炭国内外已有大量的研究报道，但直接通过改性制备生物吸附剂，目前国内外文献数据库中还未见报道。
发明内容
针对油茶果壳利用途径单一、附加值低以及目前生物吸附剂性价比不够高等不足，提供一种产品稳定性好、吸附容量大、适用范围广的油茶果壳生物吸附剂及其制备工艺。为了实现上述目的，本发明采用了下列的技术方案将粒径为500 600um的油茶果壳与改性剂按质量体积比1 0.5 15混合，置于三口瓶中，搅拌加入催化剂，在30 100°C下搅拌反应0. 5 池；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于40 60°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。所述的改性剂为甲醛、乙二醛或戊二醛中的一种，或其中二种任意比例组成的复合改性剂。所述的催化剂为浓度为5 15%的盐酸、1 10%的硫酸或者1 8%的硝酸，催化剂用量为油茶果壳质量的0. 5 2倍。本发明的吸附剂与现有技术相比，具有如下的优点
(1)本发明利用废弃物油茶果壳为制备原料，来源广泛，价格低廉；有利于油茶果壳的综合利用，减少废物的排放。(2)本发明制备工艺简单，成本较低，吸附容量大，可广泛应用于污染废水的治理， 并具有较好的水处理效果。(3)本发明反应条件温和易于控制，改性步骤简单，工艺设备少，易于操作。
具体实施例方式下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。本发明对染料吸附容量的测算方法如下将0. Ig吸附剂加入到50ml含亚甲基蓝的溶液中，25°C条件下振荡Mh(吸附平衡)后，测定溶液中亚甲基蓝的浓度，依下式计算吸
附容量。Qe = (C0-Ce) V/ff(mg/g)其中Qe为吸附容量；Ctl为吸附前亚甲基蓝浓度(mg/L) ；Ce为吸附平衡后亚甲基蓝的浓度(mg/L) ；W为吸附剂干重(g) ；V为亚甲基蓝溶液的体积(L)。本发明对金属离子吸附容量的测算方法如下将0. Ig吸附剂加入到50ml含金属离子的溶液中，25°C条件下振荡24h (吸附平衡)后，测定溶液中金属离子浓度，依下式计算吸附容量。Qe = (C0-Ce) V/ff(mg/g)其中处为吸附容量；Ctl为吸附前金属离子浓度(mg/L) ;Ce为吸附平衡后金属离子的浓度(mg/L) ；W为吸附剂干重(g) ；V为金属离子溶液的体积(L)。实施例1称取200g粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入200ml浓度为20 %的甲醛，搅拌均勻后，加入120ml浓度为10%的盐酸为催化剂，在70°C下搅拌反应池；过滤， 用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。 该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为196. 5mg/g，对六价铬离子的吸附量为178mg/g，对铜离子的吸附量为56mg/g，对铅离子的吸附量为135mg/g。实施例2称取200g粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入500ml浓度为5%的戊二醛，搅拌均勻后，加入150ml浓度为10%的盐酸为催化剂，在70°C下搅拌反应池；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为183.7mg/g，对六价铬离子的吸附量为15aiig/g，对铜离子的吸附量为51mg/g，对铅离子的吸附量为115mg/g。实施例3称取200g粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入500ml浓度为10% 的乙二醛，搅拌均勻后，加入200ml浓度为10%的盐酸为催化剂，在70°C下搅拌反应池；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为137.6mg/g，对六价铬离子的吸附量为165mg/g，对铜离子的吸附量为49mg/g，对铅离子的吸附量为105mg/g。实施例4称取200g粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入IOOOml浓度为5 %的甲醛，搅拌均勻后，加入250ml浓度为3%的盐酸为催化剂，在50°C下搅拌反应2. 5h ；过滤， 用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。 该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为227. 8mg/g，对六价铬离子的吸附量为189mg/g，对铜离子的吸附量为6ang/g，对铅离子的吸附量为12;3mg/g。实施例5称取IOOg粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入IOOOml浓度为8 %的戊二醛，搅拌均勻后，加入150ml浓度为5%的硫酸为催化剂，在60°C下搅拌反应1. 5h ；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为179.5mg/g，对六价铬离子的吸附量为108mg/g，对铜离子的吸附量为46mg/g，对铅离子的吸附量为97mg/g。实施例6称取IOOg粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入IOOOml浓度为5% 的甲醛与500ml浓度为8%的戊二醛，搅拌均勻后，加入80ml浓度为12%的盐酸为催化剂， 在50°C下搅拌反应1. 5h ；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为185.7mg/g，对六价铬离子的吸附量为12:3mg/g，对铜离子的吸附量为49mg/g，对铅离子的吸附量为107mg/g。实施例7称取200g粒径为500 600um的油茶果壳于三口瓶中，加入500ml浓度为10%的乙二醛，搅拌均勻后，加入150ml浓度为3%的硝酸为催化剂，在70°C下搅拌反应Ih ；过滤， 用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于50°C下干燥至恒重，即得油茶果壳生物吸附剂。 该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量为176. 6mg/g，对六价铬离子的吸附量为16aiig/g，对铜离子的吸附量为5ang/g，对铅离子的吸附量为127mg/g。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种油茶果壳生物吸附剂的制备方法，其特征是将粒径为500 600um的油茶果壳与改性剂按质量体积比1 0. 5 15混合，置于三口瓶中，搅拌加入催化剂，在30 100°C 下搅拌进行改性反应，过滤后用蒸馏水洗涤滤渣至滤液呈中性，滤渣于40 60°C下干燥至恒重，得油茶果壳生物吸附剂。
2.根据权利要求1所述的油茶果壳生物吸附剂的制备方法，其特征在于所述的所述的改性剂为甲醛、乙二醛或戊二醛中的一种，或其中二种任意比例组成的复合改性剂。
3.根据权利要求1所述的油茶果壳生物吸附剂的制备方法，其特征在于所述的所述的催化剂为浓度为5 15%的盐酸、1 10%的硫酸或者1 8%的硝酸，催化剂用量为油茶果壳质量的0.5 2倍。
4.根据权利要求1所述的油茶果壳生物吸附剂的制备方法，其特征在于所述的改性反应时间为0. 5 3h。
5.根据权利要求1所述的油茶果壳生物吸附剂的制备方法，其特征在于所述的改性反应温度为50 100°C。
6.根据权利要求1所述的油茶果壳生物吸附剂的制备方法，其特征在于所述油茶果壳生物吸附剂作为水处理剂在重金属废水、染料废水处理中应用。
全文摘要
本发明涉及一种水处理剂的制备方法，特别是一种以油茶果壳制备生物吸附剂的制备方法。其制备方法是将粒径为500～600um的油茶果壳与改性剂按质量体积比1∶0.5～15混合，置于三口瓶中，搅拌加入催化剂，在30～100℃下搅拌进行改性反应，过滤后用蒸馏水洗涤滤渣至滤液呈中性，滤渣于40～60℃下干燥至恒重，得油茶果壳生物吸附剂，该吸附剂作为水处理剂在重金属废水、染料废水处理中应用。与现有技术相比，本发明具有如下的优点利用废弃物为制备原料，来源广泛，价格低廉，有利于综合利用，减少废物的排放；制备工艺简单，成本较低，吸附容量大，可广泛应用于污染废水的治理，并具有较好的水处理效果；反应条件温和易于控制，改性步骤简单，工艺设备少。
文档编号C02F1/62GK102247809SQ20101024398
公开日2011年11月23日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者卢玉栋, 吴宗华, 江静, 游瑞云, 高逸婷 申请人:福建师范大学