[发明专利]一种用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂，其特征在于，由以下重量份数比组分制备而得:磁性生物炭6～20份、壳聚糖2～5份、蛋白2～5份、戊二醛2～5份；

所述的磁性生物炭与壳聚糖的质量比为（3～4）:1；

所述的蛋白与壳聚糖的质量比为（1～2）:1。

2.如权利要求1所述的用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

（1）按照重量份数比计，将壳聚糖2～5份溶解于4～10份质量分数为2%的醋酸溶液中，在40℃下搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液；

（2）在壳聚糖溶液中加入6～20份磁性生物炭，于60～80℃水浴下搅拌60～120min，得到混合液；

（3）将2～5份蛋白按照固液比为1:2溶于去离子水中，得到蛋白溶液，然后将蛋白溶液加入到混合液中，于40～60℃下搅拌60～80min，然后加入2～4份戊二醛形成凝胶，分离出凝胶；

（4）将凝胶用蒸馏水洗涤至pH为7～8，烘干，即得到用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂。

3.所述的蛋白为大米蛋白或米渣蛋白中的一种；

根据权利要求2所述的用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂的制备方法，其特征在于，所述的磁性生物炭的制备方法如下:

（1）取干燥的水稻秸秆，粉碎成粉末并过20～40目筛，然后按照固液比为1:2加入质量浓度为60%的磷酸溶液，搅拌后室温下浸渍12h，得到浸渍液；

（2）将浸渍液移入坩埚中，置于马弗炉内以8～15℃/min的速率升温至300～600℃进行炭化2～4h，得到生物炭；

（3）将生物炭取出冷却至室温后，用去离子水洗至中性，120℃下干燥12h，研磨过200目筛后，按照固液比为1:10加入FeCl₃和FeCl₂混合溶液，侵泡0.5～1h，然后在快速搅拌下加入氢氧化钠溶液调节pH至10～11，于80℃下继续搅拌60min后密封静置2h，磁铁分离出沉淀，得到磁性生物炭；

所述的FeCl₃浓度为0.5~1mol/L；

所述的FeCl₂浓度为0.25~0.55mol/L；

所述的FeCl₃和FeCl₂混合溶液是FeCl₃和FeCl₂按照质量比为1:1制备而成的溶液；

所述的氢氧化钠浓度为5mol/L。

4.根据权利要求2所述的用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂的制备方法，其特征在于，所述的大米蛋白的制备如下:

按照固液比为1:（6～8）将大米在去离子水中浸泡15～20h后打浆，40～60℃下用2mol/L的氢氧化钠浸提2h，浸提液在4000r/min下离心15min，取上清液，加入2mol/L盐酸调节pH至5.5～6进行酸沉，然后在4℃下静置12～24h，静置液在4000r/min下离心15min，取沉淀用去离子水洗涤3次，再用0.5mol/L的氢氧化钠调节pH至7～8，4000r/min下离心15min，取沉淀进行冷冻干燥，即得到大米蛋白。

5.根据权利要求2所述的用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂的制备方法，其特征在于，所述的米渣蛋白的制备方法如下:

（1）按照固液比为1:（2～3）将米渣用正己烷脱脂后干燥得到脱脂米渣，然后在脱脂米渣中按照固液比为1:（8～10）加入去离子水，用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至6.0，然后加入质量浓度为1.0%的高温淀粉酶，80～90℃下反应1h，冷却后调节pH为4.5，得到反应液Ⅰ；

（2）在反应液Ⅰ中添加质量浓度为1.2%的纤维素酶，于55℃下反应2h后，冷却至室温得到反应液Ⅱ；

（3）将反应液Ⅱ在4000r/min下离心15min，收集沉淀，用去离子水洗涤三次，再于4000r/min下离心15min，取沉淀冷冻干燥，即可得到米渣蛋白；

所述的高温淀粉酶酶活力为20000U/mL，加入量为米渣质量的0.1%~0.3%；

所述的纤维素酶酶活力为10000U/mL，加入量为米渣质量的0.2%~0.5%。