本发明属于资源与环境领域，涉及一种重金属吸附剂及其制备方法和用途。
背景技术：
重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属(如含镉、镍、汞和锌等)废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。若能将废水中的重金属通过吸附剂的作用转换其物质性质，经吸附转换后进行回收重新利用，不仅减少浪费，减少对环境的污染，也可以产生可观的经济效益；因此重金属吸附剂的研究和应用得到了广泛的关注。
cn105417618a公开了一种生活污水处理用吸附剂，由以下重量份数的原料组成：木质活性炭70-80份、活性氧化铝20-30份、核桃皮炭粉30-35份、竹炭10-15份、膨润土20-25份、海泡石10-15份、凹凸棒土15-20份、二氧化硅5-10份、花生壳5-10份、氢氧化钠3-5份和氧化钙2-5份。
然而上述污水处理吸附剂对于重金属的吸附效果并不理想。
技术实现要素：
针对现有污水处理吸附中存在的问题，本发明提供了一种重金属吸附剂及其制备方法和用途。本发明所述重金属吸附剂中通过添加脂肪胺聚氧乙烯醚和腐殖酸，利用二者的协同作用，可将树皮粉碎物中的纤维素分离出来，使重金属吸附剂具有良好的吸附重金属和有机物质吸附效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种重金属吸附剂，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石15份～20份、树皮粉碎物15份～25份、腐殖酸5份～10份、十二烷基苯磺酸钠1份～5份、脂肪胺聚氧乙烯醚3份～7份和糠醛1份～5份。
其中，沸石的重量份可为15份、16份、17份、18份、19份或20份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；树皮粉碎物的重量份可为15份、17份、19份、20份、23份或25份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；腐殖酸的重量份可为5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；十二烷基苯磺酸钠的重量份可为1份、2份、3份、4份或5份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；脂肪胺聚氧乙烯醚的重量份可为3份、4份、5份、6份或7份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；糠醛的重量份可为1份、2份、3份、4份或5份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石15份～17份、树皮粉碎物15份～20份、腐殖酸5份～7份、十二烷基苯磺酸钠3份～5份、脂肪胺聚氧乙烯醚3份～5份和糠醛1份～3份。
作为本发明优选的技术方案，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石15份、树皮粉碎物17份、腐殖酸5份、十二烷基苯磺酸钠3份、脂肪胺聚氧乙烯醚5份和糠醛3份。
作为本发明优选的技术方案，所述脂肪胺聚氧乙烯醚和腐殖酸的质量比为1:1。
第二方面，本发明提供了上述重金属吸附剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将配方量的沸石经煅烧后粉碎并过筛，得到沸石粉；
(2)将配方量的腐殖酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚和糠醛加入到去离子水中，于加热条件下搅拌混合均匀，得到混合溶液a；
(3)步骤(1)制得的沸石粉加入步骤(2)得到的混合溶液a中，进行超声搅拌，然后烘干并粉碎，得到重金属吸附剂。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述的煅烧温度为800℃～1000℃，例如800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃、920℃、940℃、960℃或1000℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述过筛为过180目～200目筛。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中所述加热温度为75℃～85℃，例如75℃、77℃、79℃、81℃、83℃或85℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)中的搅拌时间为1h～2h，例如1h、1.3h、1.5h、1.7h或2h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述超声搅拌的温度为60℃～70℃，例如60℃、62℃、64℃、66℃、68℃或70℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述超声搅拌的时间为1h～2h，例如1h、1.3h、1.5h、1.7h或2h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供了上述重金属吸附剂的用途，所述重金属吸附剂用于污水处理领域。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述重金属吸附剂中通过添加脂肪胺聚氧乙烯醚和腐殖酸，利用二者的协同作用，可将树皮粉碎物中的纤维素分离出来，使重金属吸附剂具有良好的吸附重金属和有机物质吸附效果，经过处理后的污水中cod含量降至20mg/l，ss含量降至8mg/l，铜离子含量降至0.05mg/l，铬离子含量降至0.02mg/l。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施例部分提供了一种重金属吸附剂及其制备方法，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石15份～20份、树皮粉碎物15份～25份、腐殖酸5份～10份、十二烷基苯磺酸钠1份～5份、脂肪胺聚氧乙烯醚3份～7份和糠醛1份～5份。
其制备方法为：
(1)将配方量的沸石经煅烧后粉碎并过筛，得到沸石粉；
(2)将配方量的腐殖酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚和糠醛加入到去离子水中，于加热条件下搅拌混合均匀，得到混合溶液a；
(3)步骤(1)制得的沸石粉加入步骤(2)得到的混合溶液a中，进行超声搅拌，然后烘干并粉碎，得到重金属吸附剂。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种重金属吸附剂及其制备方法，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石15份、树皮粉碎物17份、腐殖酸5份、十二烷基苯磺酸钠3份、脂肪胺聚氧乙烯醚5份和糠醛3份。
其制备方法为：
(1)将配方量的沸石在900℃下煅烧后粉碎并过200目筛，得到沸石粉；
(2)将配方量的腐殖酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚和糠醛加入到去离子水中，于80℃下搅拌1h～2h混合均匀，得到混合溶液a；
(3)步骤(1)制得的沸石粉加入步骤(2)得到的混合溶液a中，于65℃下进行超声搅拌1h～2h，然后烘干并粉碎，得到重金属吸附剂。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至16mg/l，ss含量降至5mg/l，铜离子含量降至0.03mg/l，铬离子含量降至0.01mg/l。
实施例2：
本实施例提供了一种重金属吸附剂及其制备方法，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石16份、树皮粉碎物15份、腐殖酸6份、十二烷基苯磺酸钠4份、脂肪胺聚氧乙烯醚4份和糠醛2份。
其制备方法为：
(1)将配方量的沸石在800℃下煅烧后粉碎并过180目筛，得到沸石粉；
(2)将配方量的腐殖酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚和糠醛加入到去离子水中，于75℃下搅拌1h～2h混合均匀，得到混合溶液a；
(3)步骤(1)制得的沸石粉加入步骤(2)得到的混合溶液a中，于60℃下进行超声搅拌1h～2h，然后烘干并粉碎，得到重金属吸附剂。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至21mg/l，ss含量降至7mg/l，铜离子含量降至0.05mg/l，铬离子含量降至0.04mg/l。
实施例3：
本实施例提供了一种重金属吸附剂及其制备方法，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石17份、树皮粉碎物20份、腐殖酸7份、十二烷基苯磺酸钠5份、脂肪胺聚氧乙烯醚3份和糠醛1份。
其制备方法为：
(1)将配方量的沸石在1000℃下煅烧后粉碎并过180目筛，得到沸石粉；
(2)将配方量的腐殖酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚和糠醛加入到去离子水中，于85℃下搅拌1h～2h混合均匀，得到混合溶液a；
(3)步骤(1)制得的沸石粉加入步骤(2)得到的混合溶液a中，于70℃下进行超声搅拌1h～2h，然后烘干并粉碎，得到重金属吸附剂。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至20mg/l，ss含量降至8mg/l，铜离子含量降至0.05mg/l，铬离子含量降至0.05mg/l。
实施例4：
本实施例提供了一种重金属吸附剂及其制备方法，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石15份、树皮粉碎物15份、腐殖酸5份、十二烷基苯磺酸钠1份、脂肪胺聚氧乙烯醚3份和糠醛1份。
其制备方法与实施例1中相同。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至22mg/l，ss含量降至8mg/l，铜离子含量降至0.04mg/l，铬离子含量降至0.04mg/l。
实施例5：
本实施例提供了一种重金属吸附剂及其制备方法，所述重金属吸附剂按重量份包括以下组分：沸石20份、树皮粉碎物25份、腐殖酸10份、十二烷基苯磺酸钠5份、脂肪胺聚氧乙烯醚7份和糠醛5份。
其制备方法与实施例1中相同。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至21mg/l，ss含量降至8mg/l，铜离子含量降至0.04mg/l，铬离子含量降至0.05mg/l。
对比例1：
本对比例提供了一种重金属吸附剂，所述重金属吸附剂中除了不添加腐殖酸外，其他物料用量均与实施例1中相同。
其制备方法与实施例1中相同。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至56mg/l，ss含量降至21mg/l，铜离子含量降至2.76mg/l，铬离子含量降至5.88mg/l。
对比例2：
本对比例提供了一种重金属吸附剂，所述重金属吸附剂中除了不添加脂肪胺聚氧乙烯醚外，其他物料用量均与实施例1中相同。
其制备方法与实施例1中相同。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至71mg/l，ss含量降至24mg/l，铜离子含量降至6.43mg/l，铬离子含量降至4.11mg/l。
对比例3：
本对比例提供了一种重金属吸附剂，所述重金属吸附剂中除了不添加树皮粉碎物外，其他物料用量均与实施例1中相同。
其制备方法与实施例1中相同。
将所制得的重金属吸附剂用于对污水处理，所述污水中cod含量为400mg/l，ss含量为200mg/l，铜离子含量为90mg/l，铬离子含量为80mg/l。
经处理后得到的水中cod含量降至91mg/l，ss含量降至44mg/l，铜离子含量降至15.2mg/l，铬离子含量降至14.32mg/l。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述重金属吸附剂中通过添加脂肪胺聚氧乙烯醚和腐殖酸，利用二者的协同作用，可将树皮粉碎物中的纤维素分离出来，使重金属吸附剂具有良好的吸附重金属和有机物质吸附效果，经过处理后的污水中cod含量降至20mg/l，ss含量降至8mg/l，铜离子含量降至0.05mg/l，铬离子含量降至0.02mg/l。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。