[发明专利]一种工业污水中重金属离子的处理工艺

权利要求书

1.一种工业污水中重金属离子的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、吸附材料的制备：

所述吸附材料为酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料，其中，所述酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料由如下质量份的组分组成：高铁粉煤灰120-140份、氧化石墨烯20-40份、壳聚糖20-40份、β-环糊精20-30份、环氧氯丙烷20-40份、聚乙烯醇10-20份、海藻酸钠8-15份、酵母菌30-50份；所述酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料的制备过程如下：

(1)将粉煤灰进行球磨、筛分，再利用磁选机进行磁选，得到粒径为5-12μm、比饱和磁化强度为5-12emu/g的中等磁性的高铁粉煤灰；

(2)将步骤(1)中得到的中等磁性的高铁粉煤灰加入至蒸馏水中，在温度为30-40℃条件下搅拌分散均匀，再向其中依次加入氧化石墨烯、壳聚糖、β-环糊精和环氧氯丙烷，经搅拌反应2-4h；

(3)再将聚乙烯醇、海藻酸钠加入至步骤(2)中的混合溶液中，继续搅拌反应1-2h，得到凝胶/高铁粉煤灰复合材料；

(4)将酵母菌加入至步骤(3)中的混合溶液中，在搅拌条件下继续反应30-40min，然后外加磁场将固体分离出来，在40-60℃条件下干燥，即得酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料；

S2、重金属离子吸附：

将待处理工业污水进行沉淀、脱色预处理，再将吸附材料加入至经过预处理后的工业污水中，经过充分混合，静置4h以上达到重金属的吸附平衡；

S3、吸附材料和重金属离子的回收利用：

外加磁场将吸附材料与水体进行分离，然后将分离出的吸附有重金属离子的吸附材料置于电场中电解还原置换出金属单质，并使金属单质从吸附材料上脱附，经过外加磁场分离出吸附材料，再对含有金属单质的溶液进行浓缩处理。

2.根据权利要求1所述的工业污水中重金属离子的处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，还包括对制得的中等磁性的高铁粉煤灰进行改性处理，具体改性处理过程如下：将制得的中等磁性的高铁粉煤灰置于碱性溶液中超声处理3-5min，然后经磁分离，并用去离子水洗涤至中性，再经干燥、磨碎。

3.根据权利要求2所述的工业污水中重金属离子的处理工艺，其特征在于，所述碱性溶液为浓度为1-3mol/L的氢氧化钠溶液。

4.根据权利要求2或3所述的工业污水中重金属离子的处理工艺，其特征在于，所述步骤(4)中，将酵母菌用氢氧化钠或盐酸进行预处理，再用去离子水洗涤至中性，再经干燥、磨碎、经过100目筛网过滤。

5.根据权利要求4所述的工业污水中重金属离子的处理工艺，其特征在于，酵母菌进行预处理过程中，氢氧化钠或盐酸的浓度为0.1-0.3mol/L，处理温度为30-40℃，处理时间为30-50min。

6.根据权利要求1所述的工业污水中重金属离子的处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，对粉煤灰进行磁选过程为：先在磁场强度大于300mT的磁场中对粉煤灰进行磁分选，获得具有磁性的高铁粉煤灰，然后将获得的高铁粉煤灰在磁场强度为80-120mT的磁场中进行3-5次磁分选，得到比饱和磁化强度为5-12emu/g的中等磁性的高铁粉煤灰。