[发明专利]一种铁锰改性藻类吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提出一种铁锰改性藻类吸附剂及其制备方法，属于水处理技术领域。所述制备方法，包括如下步骤：a)向藻类爆发水体中加入高锰酸盐，混合，得溶液一；b)向步骤a)所得溶液一中加入亚铁盐，混合，静置，得溶液二；c)将步骤b)所得溶液二离心，去除上清液后，将所得沉淀物干燥；d)将步骤c)干燥后的沉淀物碱洗后，离心，同时用超纯水冲洗至中性，然后将处理后沉淀物干燥，研磨，得铁锰改性藻类吸附剂。本发明制备得到的铁锰改性藻类吸附剂主要用于污水中重金属离子的去除，该方法制备工艺简单，原料来源广泛，省去了藻体从水中分离的工艺，实现了藻类爆发水体中藻的资源化利用，并且无二次污染。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种铁锰改性藻类吸附剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国水环境中重金属污染十分严重，尤其是铅、镉、镍、锑等元素，毒性较大，处理困难。现有研究中，使用较多的去除重金属方法主要有混凝法、吸附法、膜分离等。其中，吸附法主要是利用吸附剂的独特结构去除水体中重金属，具有处理量大、成本低等特点。而生物质吸附材料作为吸附剂之一，由于廉价、易获取、可再生等特性得到研究人员普遍关注。

生物质吸附剂藻类，由于其细胞壁中含有大量的羧基、羟基和氨基，通过表面络合作用可以去除重金属。然而，与其它吸附剂相比，藻类的吸附量较低，同时将藻体从藻类爆发水体中分离也需要耗费大量资源。

发明内容

本发明提供了一种铁锰改性藻类吸附剂及其制备方法，采用适量的高锰酸盐、亚铁盐直接与藻类爆发水体中藻类进行反应，对反应所得产物进行特定处理，得可高效去除水中重金属离子的吸附剂。

本发明提出一种铁锰改性藻类吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

a)向藻类爆发水体中加入高锰酸盐，混合，得溶液一；

b)向步骤a)所得溶液一中加入亚铁盐，混合，静置，得溶液二；

c)将步骤b)所得溶液二离心，去除上清液后，将所得沉淀物干燥；

d)将步骤c)干燥后的沉淀物碱洗后，离心，同时用超纯水冲洗至中性，然后将处理后沉淀物干燥，研磨，得铁锰改性藻类吸附剂。

进一步地，步骤a)中，高锰酸盐与藻细胞的比例为10-15微摩尔的高锰酸盐：(1-50)×10⁸个藻细胞。

进一步地，步骤a)加入的高锰酸盐和步骤b)加入的亚铁盐的摩尔比为1：3。

进一步地，高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠中的一种或两种；亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁、聚合硫酸亚铁、聚合氯化亚铁和聚合硝酸亚铁中的一种或两种以上。

进一步地，步骤a)中：混合时进行搅拌，搅拌的转速为200-250rpm，搅拌的时间为2-3min。

进一步地，步骤b)中：混合时进行搅拌，搅拌的转速为40-50rpm，搅拌的时间为50-80min；静置陈化的时间为4-5h。

进一步地，步骤c)中：离心的转速为4000-5000rpm，离心的时间为8-12min。

进一步地，步骤d)中：碱洗为向处理后的沉淀物中加NaOH溶液，搅拌，其中，NaOH溶液的浓度为0.08-0.12mol·L^-1，搅拌采用旋转搅拌器，搅拌的时间为5-6h；研磨为研磨至粉状后过80-100目筛。

进一步地，步骤c)和步骤d)中，干燥为冷冻干燥，干燥的时间为45-50h。

本发明还提出一种利用上述制备方法制备得到的吸附剂。

本发明提出的铁锰改性藻类吸附剂具有以下优势：