[发明专利]一种柚子皮基低浓度含铬废水吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柚子皮基低浓度含铬废水吸附剂的制备方法，属于吸附剂制备技术领域。

背景技术

铬是环境中一种主要的污染物，它的一个重要来源就是电镀废水。随着科学技术的发展，电镀工业的规模越来越大，排放的含铬废水量也随之增加，如不加以有效的处理，对环境将造成极大的危害。铬在水环境中的价态较多，主要以三价铬和六价铬为主。六价铬的毒性较强，是公认的致癌物，对人体有极大危害。三价铬毒性较弱，是一种人和动物必需的微量元素。

传统的含铬废水的处理方法主要有化学沉淀法、电解法、离子交换法、膜分离法、活性炭吸附法、电沉积法、反渗透法等物理化学方法。当水中铬浓度较低时，这些处理方法去除效果不好，而且在经济上也不合算。生物吸附法是一种新兴的水处理技术，微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性。将生物吸附技术应用于水处理领域特别是处理重金属废水和回收贵重金属方面具有广阔的前景。现有技术在处理高浓度重金属污染时表现出较高的脱除率，但在低浓度以及近中性条件下，脱除率明显下降。从目前应用于重金属废水处理的研究看，具有生物活性的生物体及非活性的生物质均具有较强的生物吸附性能。细胞干死之后细胞壁的结构所发生的变化有利于吸附重金属离子，失去生物活性的生物体对重金属的富集能力并不比活性生物体差，甚至要高于活体生物。这表明，农林生物质用于重金属废水处理具有潜在可能性和优势。

生物吸附技术比起其他常用技术具有以下特点：生物吸附法具有在低浓度下处理重金属效果好、吸附容量大、速度快、吸附设备简单、易操作等特点，重要的是，生物吸附剂原料来源广泛、价格便宜，有许多是工业、农业、林业的废弃物。将其用于污水的处理可达到以废治废的目的，同时有利于回收贵重的重金属。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前常见处理含铬废水的物化类方法在处理高浓度含铬废水时表现出较高的脱除率，但在低浓度以及近中性条件下，脱除率明显下降，处理效果不佳，易产生二次污染的缺陷，提供了一种利用菠菜和甜菜酶解发酵得到发酵液，再将鱼肉和蔬菜混合熬制后焖炖，离心得到亲水富集液，再将发酵液和亲水富集液和柚子皮瓤混合，再加入偶联剂，搅拌反应后冷冻干燥制得吸附剂的方法，本发明首先利用菠菜和甜菜酶解发酵液中具有还原性的草酸、维生素和有机酸，将废水中的六价铬还原为三价铬，降低废水毒性，再利用发酵液中的有机羧酸和鱼肉焖炖后的离心液中的氨基酸具有亲水性羧基、氨基的原理，将废水中铬离子周围的水分子吸附，使铬离子裸露出来，最后具有巨大比表面积的柚子皮瓤将铬离子吸附富集，提高了吸附效率，最终达到处理含铬废水的目的。本发明制得的复合吸附剂处理工艺简单，原材料易得，且对低浓度含铬废水的脱除率高，还原能力强，结合了物理和生物法的优点，投加量小，处理成本低廉，具有广阔的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按质量比为1:1将菠菜和甜菜依次放入组织粉碎机中，混合粉碎20～30min得到粉碎物，将得到的粉碎物装入陶瓷罐中，再向罐中加入粉碎物总质量1%的纤维素酶，在30～40℃下保温酶解3～5h；

（2）待上述酶解结束后，再向陶瓷罐中加入酶解产物质量5%的阴沟肠杆菌，密封罐口后将发酵罐移入温室中，在35～40℃下保温发酵10～14天，发酵完成后过滤得到发酵液，将发酵液移入高温灭菌罐中在120℃下灭菌10～15min后得到灭菌发酵液，备用；

（3）取草鱼洗净后去除内脏，再人工刀削取出鱼肉和鱼骨，留下完整的鱼皮，将取出的鱼肉、鱼骨和香菇、马蹄按质量比为10:1:2:3混合后剁碎，得到鱼茸，再将鱼茸反复摔打200～250次直至鱼茸起胶，再将起胶后的鱼茸重新塞回完整的鱼皮中，用棉线将鱼皮缝合，最后按质量比为1:20将缝合后的鱼和水混合后，慢火焖炖10～12h，过滤收集滤液，放入离心机以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离得到上层液，即自制亲水富集液，备用；

（4）取柚子皮用刀切去外表面的蜡质层，留下肥厚的白色皮瓤，先将皮瓤用炭火熏烤3～5min后水洗3～5遍，晾干，再将晾干后的皮瓤放入气流粉碎机中粉碎成粒径为1～2cm的颗粒，得到预处理柚子皮瓤颗粒；