申请日2016.12.07
公开(公告)日2017.02.15
IPC分类号B01J20/26; B01J20/30; B01J20/34; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种用于重金属废水处理的吸附剂及其制备方法和应用，该吸附剂由以下按照重量份的原料组成：赤玉土31‑39份、硫代乙醇酸1‑5份、丙烯酰胺8‑16份、聚乙二醇23‑31份。本发明中赤玉土与丙烯酰胺混合研磨，再加入聚乙二醇进行超声处理、滴加硫代乙醇酸进行微波处理等步骤制得的吸附剂，对重金属的吸附效率极高，而且可重复使用100次以上，对水源重金属污染具有很好的治理作用。本发明反应条件温和，原料少且取材广泛，过程操作简单，生产成本低，经济、环保，得率高，适于工业化生产。本发明的吸附剂对高浓度废水中的重金属离子的去除率可达98%以上，可广泛应用于重金属废水的处理。
权利要求书
1.一种用于重金属废水处理的吸附剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土31-39份、硫代乙醇酸1-5份、丙烯酰胺8-16份、聚乙二醇23-31份。
2.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的吸附剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土33-37份、硫代乙醇酸2-4份、丙烯酰胺10-14份、聚乙二醇25-29份。
3.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的吸附剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土35份、硫代乙醇酸3份、丙烯酰胺12份、聚乙二醇27份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于重金属废水处理的吸附剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1)将聚乙二醇与其质量2.6倍的去离子水混合，制得聚乙二醇溶液;
2)将赤玉土与丙烯酰胺混合研磨、过120目筛，然后加入聚乙二醇溶液，升温至65℃并在该温度下超声处理27min，超声功率为1000W，然后滴加硫代乙醇酸，滴加完成后升温至118℃并在该温度下密封搅拌处理75min，然后再微波处理15min，微波功率为1000W，再在99-101℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4.3h即得吸附剂。
5.如权利要求1-3任一所述的吸附剂在污水处理中的应用。
说明书
一种用于重金属废水处理的吸附剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，具体是一种用于重金属废水处理的吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
重金属离子引起的水污染是全球面临的一个严峻的环境问题，铬、镉以及铅是引起水污染的主要重金属离子，其中，镉和铅的含量通常最高，对人类健康危害最大。根据世界卫生组织标准，饮用水中镉和铅的最高含量不能高于0.003和0.01mg/g。目前用于去除重金属离子的方法主要包括膜分离，酸碱中和，沉降等方法，但成本较高，周期性长且反应难以控制限制了其广泛的商业应用。
吸附法处理重金属废水具有高效、简便和选择性好等优点，特别是对低浓度、污染性强、其他方法难以有效处理的重金属废水具有独特的应用价值。利用吸附法处理电镀重金属废水的常用吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。但目前工业上使用的吸附剂价格昂贵，广泛应用受到限制，重金属的回收，吸附剂的再生和二次污染也是吸附法处理重金属废水中的难点。赤玉土是由火山灰堆积而成，是运用最广泛的一种土壤介质。但是单独的赤玉土吸附重金属效率低，如何对其简单处理使其提高吸附重金属效率，是本专利需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于重金属废水处理的吸附剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于重金属废水处理的吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土31-39份、硫代乙醇酸1-5份、丙烯酰胺8-16份、聚乙二醇23-31份。
作为本发明进一步的方案：所述用于重金属废水处理的吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土33-37份、硫代乙醇酸2-4份、丙烯酰胺10-14份、聚乙二醇25-29份。
作为本发明进一步的方案：所述用于重金属废水处理的吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土35份、硫代乙醇酸3份、丙烯酰胺12份、聚乙二醇27份。
本发明另一目的是提供一种用于重金属废水处理的吸附剂的制备方法，由以下步骤组成：
1)将聚乙二醇与其质量2.6倍的去离子水混合，制得聚乙二醇溶液;
2)将赤玉土与丙烯酰胺混合研磨、过120目筛，然后加入聚乙二醇溶液，升温至65℃并在该温度下超声处理27min，超声功率为1000W，然后滴加硫代乙醇酸，滴加完成后升温至118℃并在该温度下密封搅拌处理75min，然后再微波处理15min，微波功率为1000W，再在99-101℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4.3h即得吸附剂。
本发明另一目的是提供所述吸附剂在污水处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中赤玉土与丙烯酰胺混合研磨，再加入聚乙二醇进行超声处理、滴加硫代乙醇酸进行微波处理等步骤制得的吸附剂，对重金属的吸附效率极高，而且可重复使用100次以上，对水源重金属污染具有很好的治理作用。本发明反应条件温和，原料少且取材广泛，过程操作简单，生产成本低，得率高，适于工业化生产。本发明通过大量实验筛选合适的原料、合适的分量及合适的制备参数，筛选出吸附重金属离子的最佳条件。本发明的吸附剂经济、环保，对高浓度废水中的重金属离子的去除率可达98%以上，使用后酸处理即可回收重金属，再450℃高温煅烧即可再生，可重复利用次数高，可以广泛应用于重金属废水的处理，可克服现有技术中成本高，吸附去除效率低，吸附剂不能再生等诸多不足，具有重要的社会效应。
