[发明专利]基于明胶复合吸附剂的高效水体中重金属脱除工艺

说明书

本发明公开了一种基于明胶复合吸附剂的高效水体中重金属脱除工艺，利用明胶复合物为吸附剂，可以在不额外添加分离设备的条件下，实现多个电厂的脱硫废水的高效处理，可以实现对脱硫废水中各类重金属离子的高效去除。且吸附剂制备过程简易，制备材料廉价易得，同时分离过程简易，十分易于废水中重金属分离。该工艺在充分保证各类重金属分离的同时，降低吸附剂分离过程的难度，提高重金属分离的效率。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种基于明胶复合吸附剂的高效水体中重金属脱除工艺。

背景技术

随着工业和各类制造业的不断发展，越来越多的水体受到重金属的污染，而各类医学和生物研究表明，水中重金属含量不仅会影响水体中动植物的生存情况，而且会通过生物链进入到人类的食物中，最终会影响人类的健康和生存。因此，目前对废水的排放提出严格的重金属限制的要求，以保证废水排放的安全性。

通常水体中重金属的去除工艺包括沉淀法和吸附法，沉淀法通常是通过调节水体pH或加入能与金属离子反应生成沉淀的药剂来实现对重金属的去除，适用水体范围较广，但随着水体复杂程度的变化，沉淀法受到加入量大，沉淀产生不完全或难以沉降等缺点。吸附法则是利用吸附剂对水体中的各类重金属离子进行吸附，从而实现重金属离子与水体的分离。吸附工艺中最重要的就是吸附剂的选择，吸附剂不仅要具有广泛的吸附选择性，而且要容易从体系中分离，避免对水体的二次污染。生物类重金属吸附剂具有与重金属结合能力强，结合范围广，不易对水体造成二次污染等优势。

目前常用的生物类吸附剂包括壳聚糖基生物吸附剂，秸秆基生物吸附剂等，通常是通过对生物材料的改性或其它材料的掺杂，来制备相应的催化剂。适用于废水处理的重金属吸附剂还应具有制备工艺简单，成本低廉等特点。研究廉价高效环保的生物基重金属吸附剂及其高效使用方式，提高重金属吸附效率和污水处理效率，是本领域研究的热点。

目前，缺少一种生产成本低、机械强度高和对各种杂质均具有较好效果的吸附剂。

发明内容

针对现有吸附剂和吸附工艺对废水中重金属吸附工艺技术的不足，本发明提出一种基于明胶复合吸附剂的高效水体中重金属脱除工艺，本发明所述工艺通过制备明胶复合吸附剂，通过添加交联剂、改性剂和粘度调节剂和控制各原料的配比量，制备明胶复合吸附剂，对多种重金属离子均具有显著的吸附效果。而后对吸附工艺进行了优化，使得明胶复合吸附剂的处理效率得到了极大提高，并且吸附剂容易从废水中分离。因此，本工艺可以满足多类废水的处理要求。

本发明的具体技术方案如下所述：

本发明的目的之一在于提供一种吸附废水中重金属的明胶复合吸附剂，该明胶复合吸附剂是通过以下方法制备得到的：将食用明胶、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠按照质量比(18～22)：(1～20)：1混合均匀，然后将混合粉末按照质量比1：(8～12)与水进行混合，边加热边搅拌至75～85℃，在75～85℃保温50～70min，得到吸涨后的凝胶状溶液(溶液粘稠，形成部分凝胶，但不完全为凝胶)；再将吸涨后的凝胶状溶液放入冰水浴继续搅拌，在搅拌过程中滴加戊二醛溶液，滴加完毕后，继续搅拌20～40min，最后进行干燥，即得明胶复合吸附剂。

优选的，所述食用明胶、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的质量比20：3：1。

优选的，所述混合粉末与水的质量比为1：10。

优选的，加热至80℃，在80℃保温60min。

优选的，所述戊二醛溶液与凝胶状溶液的添加比例为(4～6)mL：100mL，进一步优选的，所述戊二醛溶液与凝胶状溶液的添加比例为5mL：100mL。

优选的，所述戊二醛溶液的浓度为0.5～5％(w/w)，进一步优选的，所述戊二醛溶液的浓度为1％(w/w)。

优选的，所述干燥温度不超过80℃。