一种生物絮体吸附材料的改性方法
【专利摘要】本发明属于生物材料制备【技术领域】，具体为针对Sb（Ⅴ）高效去除的生物絮体吸附材料的改性方法。本发明以好氧生物颗粒技术中产生的外排生物絮体为原料，进行简易的化学改性处理，包括水洗，冻干，与改性剂混合，震荡，再水洗，浸渍，再冻干等工序，经改性处理的生物絮体吸附材料对Sb（Ⅴ）的去除效率大大提高。本发明与其他改性方法相比较，具有方便、快捷、廉价、高效并且不会对环境产生二次污染等特点，是真正的资源节约型和环境友好型的生物材料制备方法。
【专利说明】一种生物絮体吸附材料的改性方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物材料制备【技术领域】，具体涉及针对Sb (V)高效去除的生物絮体吸附材料的改性方法。
【背景技术】
[0002]锑，原子序数为51，位于元素周期表中第五周期第五主轴，是一种具有生物毒性的类金属元素，锑及其化合物被广泛应用于各种工业活动，例如阻燃剂，催化剂，玻璃，陶瓷，电池等。锑污染最主要的来源是锑矿开采和冶金活动，这些工业生产活动会带来大量的含锑废水，如果这些外排的废水得不到有效的治理，会严重影响到地表水甚至是地下水，附近的土壤、作物也将因此受到污染，这无疑将对人类的生命健康带来了巨大的潜在危害。锑还被认为是一种潜在的致癌物，已被美国环保署(USEPA)、欧盟(EU)和世界卫生组织(WHO)列为优先控制污染物，并明确规定饮用水中锑的含量分别不能超过6 u g/L，10 u g/L，5 u g/L。在中国，饮用水中锑的最大限量为5iig/L。环境中的锑主要是以Sb (III)和Sb (V)的形态存在，然而就毒性而言，Sb (III)高出Sb (V)十倍多，正因为如此Sb (V)的研究相对较少，然而在氧化性的水体中Sb (V)可以稳定地存在，因此Sb (V)的去除同样非常重要。
[0003]目前处理含锑废水主要包括吸附法，絮凝法，膜处理法以及电沉积法等，其中吸附法，特别是生物吸附法由于成本低、效率高备受关注，本发明基于一种特殊的微生物絮体，通过化学修饰改变其表面电荷的性质，从而成为Sb (V)的高效吸附材料。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种工艺简单、操作方便、成本低廉、效果良好的生物絮体吸附材料的改性方法，以提高对Sb (V)去除效果。
[0005]好氧颗粒技术是`近些年来发展起来的一种新型环境污染物修复技术，是以活性污泥为接种物，采用大高径比的SBR反应器和特定的运行条件产生的微生物自聚集体，具有生物量大，密实度高，沉降性好等特点，特别是对COD的降解十分有效。好氧颗粒污泥形成前会产生大量的生物絮体在排水阶段大量排放，这些絮体中由于含有颗粒污泥的前驱体(极小的颗粒污泥)，而使得原本完全分散的生物絮体相互交联，沉降性能大大改善，是活性污泥转化成颗粒污泥的过渡产物。本发明所述生物絮体就是基于活性污泥向好氧颗粒污泥转化过程中产生的一种特殊微生物絮体。
[0006]本发明改性前的生物絮体中金属元素的含量(干重)分别为:K，1.13%:Na,3.65% ；Ca，3.37% ；Mg,0.54% ；Fe,0.11%。其余大部分为微生物菌体和胞外聚合物。本发明提出的生物絮体吸附材料的改性方法，具体步骤为:
将改性剂配置成0.08-0.1M的改性液，将冻干的生物絮体浸溃于改性液中，25-35°C恒温震荡反应18-24小时，得到生物絮体改性物；
用去离子水反复清洗生物絮体改性物，直到上清液澄清、无色、透明；
用去离子水浸溃生物絮体改性物,过夜；再用去离子水反复清洗生物絮体改性物,直到上清液PH稳定；最后对改性物进行冷冻干燥，备用。
[0007]其中:
所述的改性剂为常见的二价和三价金属盐类，例如:氯化铁、氯化钙等。
[0008]所述的生物絮体改性前、冻干后，须过80-120目筛网。
[0009]所述生物絮体改性冻干后须放入干燥器中干燥保存。
[0010]生物絮体吸附材料改性前后的金属元素测定采用灰化消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定，称样质量0.1g(干重)，消解完成后硝酸酸化定容至25ml后上机测定。
[0011]改性前后吸附材料Sb (V)吸附性能测试:温度35度，pH4.3，转速175rpm，Sb (V)初始浓度10mg/L，体积25ml，反应时间5h。
[0012]去除率计算方法:
【权利要求】
1.一种生物絮体吸附材料的改性方法，其特征在于具体步骤为: (1)将改性剂配置成0.08-0.1M的改性液，将冻干的生物絮体浸溃于改性液中，25-35°C恒温震荡反应18-24小时，得到生物絮体改性物； (2)用去离子水反复清洗生物絮体改性物，直到上清液澄清、无色、透明； (3)用去离子水浸溃生物絮体改性物，过夜；再用去离子水反复清洗生物絮体改性物，直到上清液PH稳定；最后对改性物进行冷冻干燥，备用； 其中:所述改性剂为二价和三价金属盐类。
2.根据权利要求1所述生物絮体吸附材料的改性方法，其特征在于所述改性剂为氯化铁或氯化钙。
3.根据权利要求1所述生物絮体吸附材料的改性方法，其特征在于所述生物絮体改性前、冻干后，须过8 0-120目筛网。
【文档编号】C02F3/12GK103755016SQ201410015932
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】王利, 万春黎, 李笃中, 陈晓枫 申请人:复旦大学