[发明专利]一种重金属污水的处理工艺

权利要求书

1.一种重金属污水的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

一）将待处理污水进行沉淀、脱色的预处理；

二）将预处理过的污水中加入趋磁细菌与凝胶的复合物，充分混合，达到重金属的吸附平衡；

所述凝胶由如下组分组成，以重量份计：壳聚糖40-100，环氧氯丙烷40-100，氧化石墨烯40-100，β-环糊精40-100，聚乙烯醇30-60，海藻酸钠20-50，氨基酸10-30，羧甲基纤维素钠0.3-0.5，坡缕石5-10，N,N-二甲基甲酰胺80-150；

所述凝胶与趋磁细菌的复合物的制备方法，包括如下步骤：

1）羧甲基纤维素钠的溶解：将所述羧甲基纤维素钠预处理：将所述羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中，煮沸溶解；

2）壳聚糖与β-环糊精的交联：将β-环糊精加入到步骤1）的羧甲基纤维素钠的水溶液中，加入NaOH溶液，保持pH=11-12，加热50-60°C，搅拌条件下，缓慢滴加入环氧氯丙烷，进行交联反应1-2小时；再将壳聚糖加入到上述反应体系中，继续加入NaOH溶液至反应体系中，保持pH=10-11，温度50-60°C继续反应1-2小时；过滤、水洗，用石油醚于索氏提取器中抽提12小时除去残留有机物；适当干燥后，在70℃下将交联产物用盐酸溶液处理，水洗，碱洗，水洗至中性，干燥至恒重，得β-环糊精-环氧氯丙烷交联的壳聚糖，备用；

3）氨基酸改性氧化石墨烯：称取氧化石墨并将其置于适量超纯水中超声分散1小时至溶液中无固体存在；随后分别向氧化石墨烯的分散液中加入氨基酸和与氨基酸等摩尔量的NaOH溶液；将此混合溶液在室温下搅拌 24小时并在反应结束后用乙醇处理至沉淀析出；通过离心分离出的沉淀物用1:1 乙醇/水洗涤，至接近中性；最后通过冷冻干燥得到干燥的氨基酸功能化氧化石墨烯；

4）氨基酸改性氧化石墨烯的交联：将步骤2）所得β-环糊精-环氧氯丙烷交联的壳聚糖溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺，DMAP、DCC和步骤3）所得氨基酸修饰的氧化石墨烯，进行超声振荡，得混合液；

5）制凝胶-趋磁细菌的复合物：将聚乙烯醇、海藻酸钠、坡缕石和趋磁细菌搅拌下依次加入到步骤4）的混合液中，充分震荡处理，得溶胶-趋磁细菌复合物，经凝胶化处理得凝胶-趋磁细菌复合物；

三）以外加磁场分离出趋磁细菌和凝胶的复合物，达到去除 重金属、净化污水的目的；

四）将分离出的趋磁细菌和凝胶的复合物置于电场中电解还原、置换出金属单质，实现重金属与趋磁细菌和凝胶的复合物的循环利用。

2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：所述凝胶由如下组分组成，以重量份计：壳聚糖70，环氧氯丙烷70，氧化石墨烯70，β-环糊精70，聚乙烯醇45，海藻酸钠35，氨基酸20，羧甲基纤维素钠0.4，坡缕石7，N,N-二甲基甲酰胺110。

3.根据权利要求1或2所述的处理工艺，其特征在于：所述氨基酸为酰胺键的数量大于5的氨基酸。

4.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤2）中NaOH溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。

5.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤2）中盐酸的浓度为0.1-0.5mol/L。

6.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤3）NaOH溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。