[发明专利]一种制备高效偶氮类染料生物吸附剂的改性制备方法及其对偶氮类染料废水的治理技术

说明书

技术领域

本发明属于资源环境技术领域，具体涉及利用蕈菌生物吸附剂吸附水体中主要污染物（偶氮类染料污染）的生物吸附治理技术。

背景技术

随着社会主义现代化建设的推进和经济的飞速发展，各种工业有机废水大量排放对我国水环境造成了越来越严重的污染，例如印染废水、皮革废水等高COD的染料废水，给我国自然环境造成了较为严重的破坏，违背了科学发展观这一指导思想。尤其是偶氮类染料废水，不仅对生物有强致癌作用，而且还有很高的色度，严重影响了水体环境的质量以及美观。因此，治理染料废水也已经成为修复环境过程中人们最为关注的一个重要环节。那么，目前的传统治理方法主要有：高级氧化法、生化联合处理法、超声空化降解法、电化学催化降解法、液膜分离技术和微波处理技术等。就其成本和效果来看，这些传统方法都存在成本高和操作难的瓶颈问题，因此，人们的目光逐渐的转移到了吸附处理方法上来，吸附材料主要分为天然物理吸附剂、化学合成吸附剂和生物吸附剂三大类。其中生物吸附剂以其数量大，成本低，操作工艺简单等优势受到了人们的青睐。但是传统的生物吸附剂存在一定的缺陷，例如吸附容量不够大，吸附过程中可能会释放有机物从而导致二次污染，因此，通过普通生物材料经过特殊处理加工制备的高效生物吸附剂越来越成为人们关注的焦点。

发明内容

本发明是利用我国产量非常大的食用蕈菌组织经过特定的改性处理而制成的生物吸附剂来处理偶氮类染料污染的废水。本发明中使用的食用蕈菌组织包括我国各地大量生产的各种食用菌，具有良好的吸附性能，能够有效的吸附污水中的多种多浓度的偶氮类染料。

技术方案

 该目的是通过下述方案来实现的：收集食用蕈菌组织——将获得的食用蕈菌晾晒或烘干——将烘干的蕈菌组织粉碎成细粉——用2%柠檬酸钠在25℃下对其进行改性处理24h，其中柠檬酸钠与蕈菌组织质量比为1:5——用水清洗至中性——50至80℃干燥——粉碎过200目筛，颗粒直径＜74μm——制成高效偶氮类染料吸附剂——放入偶氮类染料废水中——经充分吸附可去除95~99%的偶氮类染料——取出已饱和的吸附剂，经0.1M的NaNO₃溶液洗脱吸附的偶氮类染料——用水将吸附剂冲洗至中性——烘干，重复使用——废弃的吸附剂收集后，放入沼气池进行生物减量处理——沼液化学处理并达标后排放——沼渣集中填埋；

上述方案中，经NaNO₃溶液洗脱后，可以对吸附剂进行回收重复利用，经NaNO₃溶液洗脱再生的吸附剂可以重复利用5次以上；

上述方案中，经重复利用后废弃的吸附剂即食用蕈菌菌渣投入沼气池发酵沼气并生物减量，沼液化学处理并达标后排放，沼渣集中填埋。

本发明的有益效果

该项水体偶氮类染料污染的生物材料吸附治理技术，以食用蕈菌组织为主要吸附材料，其中食用菌来源丰富、廉价易得、能够有效吸附废水中有机物离子，其改性处理所用化学物质柠檬酸钠廉价易得，且处理方法操作简单易行，经济成本低，对提高原材料吸附效率优势明显，其总体可吸附清除水体中95-99%的偶氮类染料污染物。

具体实施方式

实施例1

本例采用长根菇作为生物吸附剂原材料，通过化学改性制得的高效生物吸附剂用于吸附偶氮类染料废水中的染料刚果红（二苯基-4，4’-二（偶氮-2-）-1-氨基萘-4-磺酸钠）。首先，收集长根菇，清洗后烘干，然后用粉碎机粉碎至大小约2mm的粉末，用化学改性处理制得长根菇生物吸附剂，以4g/L的用量投入pH4的刚果红废水中，5小时后取出吸附剂，经稀酸溶液洗脱再生，待重复使用。本例中，刚果红的量可以通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）测定，吸附率采用以下公式计算：吸附率=（起始浓度-吸附后浓度）/起始浓度×100%。结果表明：使用长根菇制作的生物吸附剂对含刚果红20mg/L的有机废水具有97.8%的清除率。经过0.1M NaNO₃洗脱再生，2次使用，处理上述同种废水，测试方法同实施例一,结果表明，对含刚果红20mg/L的有机物废水具有96.5%的清除率；

实施例2