[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

说明书

本发明提供一种用于废水中砷、镉离子深度去除的重金属去除剂，所述的去除剂由磁性生物炭、壳聚糖、蛋白质和戊二醛制备而得。是以磁性生物炭为载体，负载壳聚糖和蛋白质制备而成的凝胶去除剂，该去除剂含有磁性，便于对沉淀进行分离，壳聚糖和蛋白质交联提高了去除剂的稳定性，使去除剂能适应高浓度废水环境对砷、镉进行吸附，壳聚糖和蛋白质交联后具有更多的羟基和羧基对金属离子进行结合，提高了重金属去除效率。本发明以废弃物为原料制备成高效重金属去除剂，安全环保，提高材料利用率，有利于可持续发展，具有很好的前景。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种用于废水中砷、镉离子深度去除的重金属去除剂。

背景技术

砷、镉及其化合物具有强毒性，进入人体后不能及时排出，存在周期长，而且会富集在各个组织器官内，对人体危害非常大。随着工业技术的大力发展，废水排放量持续增长已成为我国最大的污染问题之一，含砷、镉的废水来源广泛，且酸度高，成分复杂，具有腐蚀作用，导致治理难度大，成本高。

发明专利ZL201310325824.1，一种去除废水中砷、锑、氟的纳米吸附剂及其制备方法和再生方法，该发明先用常规酸碱处理新树脂的方法对大孔型阳离子交换树脂进行预处理后，依次进行以下处理:用硝酸铈铵和高铁酸盐溶液进行浸泡，用亚铁盐和盐酸的混合溶液进行浸泡还原，用氢氧化钠溶液进行浸泡后，在大孔树脂材料内部发生化学反应生成纳米水合氧化铁和水合氧化铈沉淀颗粒，并在50℃条件下干燥脱水3小时，即制得负载纳米水合氧化铁和水合氧化铈的吸附剂。该发明的吸附剂可以消除重金属废水中的砷、锑、氟等离子，具有良好的选择性，并且吸附饱和后的负载纳米水合氧化铁、氧化铈的吸附剂还能够再生使用。

发明专利ZL201410143375.3，颗粒二氧化钛处理酸性废水中高浓度砷与镉的方法，利用石灰乳和工业级NaOH将废水的pH调至7，然后使其连续通过填装有颗粒TiO₂的三个串联滤柱。经过连续三次吸附，最后排出水中的砷和镉浓度均达到国家污水排放标准。该发明方法可有效去除废水中的高浓度三价砷和重金属离子镉，吸附剂可重复利用，同时可以回收砷，整个工艺流程几乎不产生废渣，对环境友好的同时可产生经济效益。

现有处理废水中砷、镉等离子的技术中，因为水质复杂导致处理成本高，处理用的药剂多为化学原料，存在成本高，易产生二次污染，制备难度大同时处理不完全等缺点，因此，开展高效、低成本的去除砷、镉重金属药剂的研究具有重大意义。

发明内容

针对现有去除废水中砷、镉离子存在的处理成本高、处理效果不佳，处理使用的药剂成本高易产生二次污染的缺陷，本发明提供一种用于废水中砷、镉离子深度去除的重金属去除剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用于废水中砷、镉离子深度去除的去除剂，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、蛋白质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；

所述的蛋白质与壳聚糖的质量比为（1～2）:1。

本发明还提供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，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份蛋白质按照固液比为1:2溶于去离子水中，得到蛋白质溶液，然后将蛋白质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；