专利名称：一种废水处理用生物吸附剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含重金属离子废水处理用生物吸附剂及其制备方法。
背景技术：
随着我国工业的快速发展，含重金属离子废水大量产生和排放，土壤和水源中重 金属离子含量增加，重金属污染日益严重。吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中重 金属离子的一种有效方法。传统吸附剂是活性炭，其具有很强吸附能力，去除率高，但活性 炭再生效率低，处理水质很难达到回用要求，价格贵，应用受到限制。近年来，很多专家学者 把注意力转向一些更廉价易得的生物吸附剂。农林废弃物是农业和林业生产与加工过程中 产生的副产品，数量巨大，具有可再生、再生周期短、可生物降解、环境友好等诸多优点，是 重要的生物质资源，主要有树皮、果壳、锯末、秸秆、果渣等。本发明的目的在于提供一种成本低、吸附速度快、效率高的重金属离子生物吸附 剂及其制备方法。本发明的生物吸附剂是由橘子皮氧化改性制成的产品。本发明的制备方法，包括以下步骤
(1)橘子皮用蒸馏水洗净后，干燥粉碎，过100目筛，得橘子皮粉末；
(2)预处理将橘子皮粉末浸泡在由0.05 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液和乙醇按体 积比为1 5 1组成的混合溶剂中，其橘子皮粉末质量与混合溶剂体积的比例为1 5 20， 室温浸泡对h后，过滤，其滤渣用蒸馏水清洗后得到预处理橘子皮吸附剂；
(3)氧化改性取预处理橘子皮吸附剂置于5 20mmol/L的KMnO4水溶液或2 10 v%的双氧水中，搅拌，进行氧化改性处理，预处理橘子皮吸附剂质量与氧化改性液体积的比 为1 10 60 (优选1 12 50)，处理温度为25 60°C (优选30 55°C )，时间为0. 5 12 h (优选 2 10 h)；
(4)纯化过滤，滤渣用蒸馏水洗涤，干燥得改性橘子皮生物吸附剂。本发明的优点采用高锰酸钾水溶液或双氧水进行氧化改性，活化了橘子皮表面 吸附位点，这种改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子具有很高的吸附效率和很强的吸附性 能；吸附容量大；经实验，该吸附剂对Cu2+、Cd2+和1 2+的吸附率高达96-100% ；原料来源广 泛，廉价易得，产品成本低；使用过的改性橘子皮生物吸附剂还可通过废酸液浸泡洗涤再 生；应用于废水处理的工艺简单、操作方便，可实现重金属的回收和资源的综合循环利用。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明做进一步说明。实施例1
(1)橘子皮用蒸馏水洗净后，干燥粉碎，过100目筛，得橘子皮粉末；
(2)取橘子皮粉末40g浸泡在由300 mL 0. 05 mol/L的氢氧化钠水溶液和100 mL乙醇 组成的混合溶剂中，室温浸泡M h后，过滤，滤渣用蒸馏水清洗，得预处理橘子皮吸附剂；(3)取预处理橘子皮吸附剂10 g置于500 mL 5 mmol/L的KMnO4水溶液中，搅拌，进行 氧化改性处理，处理温度为50°C，时间为10 h;预处理完成后，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤，干 燥得改性橘子皮生物吸附剂。该吸附剂对Cu2+、Cd2+和1 2+的吸附率分别为95. 2%,97.洲和 98. 3%ο 对Cu2+、Cd2+和1 2+的吸附率是由以下方法得到
取0. 1 g改性橘子皮生物吸附剂在室温25°c下，对20 mL 50 mg/L Cu2+或50 mg/L Cd2+ 或100 mg/L 1 2+溶液静态吸附3 h，吸附前后各溶液的金属离子质量浓度由原子吸收分光 光度法测定，吸附率(Adsorptiont)的具体计算公式如下
权利要求
1.一种废水处理用生物吸附剂，其特征在于，是由橘子皮经预处理后再经KMnO4水溶 液或双氧水氧化改性制成的产品。
2.一种废水处理用生物吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)橘子皮用蒸馏水洗净后，干燥粉碎，过100目筛，得橘子皮粉末；(2)预处理将橘子皮粉末浸泡在由0.05 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液和乙醇按体 积比为1 5 1组成的混合溶剂中，其橘子皮粉末质量与混合溶剂体积的比例为1 5 20， 室温浸泡对h后，过滤，其滤渣用蒸馏水清洗后得到预处理橘子皮吸附剂；(3)氧化改性取预处理橘子皮吸附剂置于5 20mmol/L的KMnO4水溶液或2 10 v%的双氧水中，搅拌，进行氧化改性处理，预处理橘子皮吸附剂质量与氧化改性液体积的比 为1:10 60，处理温度为25 60°C，时间为0. 5 12 h ；(4)纯化过滤，滤渣用蒸馏水洗涤，干燥得改性橘子皮生物吸附剂。
3.所述氢氧化钠水溶液和乙醇的体积比为2 3:1，橘子皮粉末质量与混合溶剂体积 的比例为1:6 16。
4.根据权利要求2所述的改性橘子皮生物吸附剂的制备方法，其特征在于，进行氧化 改性处理时，预处理橘子皮吸附剂质量与氧化改性液体积的比为1:12 50，处理温度为 30 55°C，时间为2 10 h。
5.根据权利要求2所述的改性橘子皮生物吸附剂的制备方法，其特征在于用双氧水进 行氧化改性处理时，所用双氧水为3 8 v%。
全文摘要
一种废水处理用生物吸附剂及其制备方法。本发明的生物吸附剂是由橘子皮经预处理后再经KMnO4水溶液或双氧水氧化改性制成的产品。本发明采用高锰酸钾水溶液或双氧水进行氧化改性，活化了橘子皮表面吸附位点，这种改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子具有很高的吸附效率和很强的吸附性能；吸附容量大；经实验，该吸附剂对Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附率高达96-100%；原料来源广泛，廉价易得，产品成本低；使用过的改性橘子皮生物吸附剂还可通过废酸液浸泡洗涤再生；应用于废水处理的工艺简单、操作方便，可实现重金属的回收和资源的综合循环利用。
文档编号B01J20/24GK102059099SQ20101058133
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者梁莎, 田庆华, 郭学益 申请人:中南大学