[发明专利]一种用于重金属废水处理的高效低成本吸附剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于重金属废水处理的高效低成本吸附剂及制备方法。该方法将废弃陶瓷粉与木炭粉、糠醛粉制成陶炭混合粉末并采用八水合氧氯化锆进行改性，将坚果壳研磨成粉并采用高锰酸钾进行改性，然后将锆改性陶炭混合粉末、改性坚果壳粉、增稠剂、去离子水混合并造粒、烧结，制得用于重金属废水处理的高效低成本吸附剂。与传统方法相比，本发明制备的吸附剂，以废弃陶瓷、木炭粉、糠醛粉及坚果壳为主要原料，变废为宝，成本低，并且通过改性提高了对重金属离子的吸附能力，且吸附剂为颗粒状，可通过解吸实现再生循环利用。

技术领域

本发明属于废水处理的技术领域，提供了一种用于重金属废水处理的高效低成本吸附剂及制备方法。

背景技术

重金属废水主要来源于矿山开采、机械加工、有色金属冶炼、废旧电池垃圾处理，以及农药、医药、油漆、颜料等生产过程排放的废水。重金属进入水体后，在食物链上具有放大作用，可在人体的某些器官积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康。水体重金属污染已经成为我国和世界上最严重的环境问题之一，对重金属废水的治理受到国内外科研工作者的高度重视。

不同于有机物可以被分解破坏，重金属只能转移其存在位置和改变它们的物理和化学状态。目前常用的重金属废水处理方法主要包括化学沉淀法、还原法、吸附法、膜分离法、混凝法、离子交换法、电化学法等，其中，吸附法处理重金属废水具有高效、经济、简便、选择性好等优点，因此受到环保界的广泛关注。

重金属废水吸附法是利用多孔性固体吸附剂来处理废水的方法。根据吸附剂和吸附质之间发生吸附时作用力性质的不同，可将吸附分为3类：物理吸附（由分子间作用力而产生的吸附）、化学吸附（由化学键力引起的吸附）和交换吸附（溶质的离子由于静电引力而聚集在吸附剂表面的带电点上并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子）。重金属废水处理吸附剂的研究已成为近年来的研究热点课题。

中国发明专利申请号201710531162.1公开了一种重金属吸附剂。该种重金属吸附剂，由以下按照重量份数的原料组成：木炭、人造沸石、小苏打、碱面、分子筛、椰子壳、石墨烯和植物提取物。植物提取物由球果蔊菜、鸭跖草、菖蒲、狗牙根按照重量份数比1:0.6:0.5:0.3配制而成。该发明的缺陷是所得重金属废水吸附剂的吸附性能较低，废水处理效果不理想。

中国发明专利申请号201810259153.6公开了一种半纤维素基高效环保重金属离子吸附剂的制备方法，该方法以植物为原料，经过对植物原料微波辅助碱法提取半纤维素，将半纤维素环氧化再与二乙烯三胺或多乙烯多胺交联，再用三乙胺季胺化产生大量支链，粗产物迅速膨胀蓬松多孔，最后将粗产物在超声强化作用下接枝丙烯酸，强化多种重金属离子吸附性能。但该发明制得的重金属离子吸附剂的制备成本较高，经济性不佳。

综上所述，现有技术中用于废水处理的重金属吸附剂通常具有成本高、吸附效果差的缺点，因此开发一种高效而低成本的重金属废水处理吸附剂，有着重要的意义。

发明内容

可见，现有技术中用于废水处理的重金属吸附剂通常具有成本高、吸附效果差的缺点。针对这种情况，本发明提出一种用于重金属废水处理的高效低成本吸附剂及制备方法，以废弃陶瓷、木炭粉、糠醛粉及坚果壳为主要原料，变废为宝，成本低，并且通过改性提高了对重金属离子的吸附能力，且吸附剂为颗粒状，可通过解吸实现再生循环利用。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种用于重金属废水处理的高效低成本吸附剂的制备方法，所述高效低成本吸附剂制备的具体步骤如下：

（1）将废弃的陶瓷碎片研磨成粉末，与木炭粉、糠醛粉混合均匀，制得陶炭混合粉末；