[发明专利]一种沙拐枣生物吸附剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种沙拐枣生物吸附剂的制备方法及其应用，该方法利用干旱区荒漠植物泡果沙拐枣(Calligonum junceum(Fisch.et Mey.)Litv.)的枝条，在阳光下干燥并用蒸馏水洗净后，烘干，粉碎过40目筛，得到沙拐枣枝条粉末，再将粉末干燥，即得到沙拐枣生物吸附剂。通过本发明所述方法获得的生物吸附剂对亚甲基蓝的最大吸附率达到98.83%，为干旱区荒漠植物沙拐枣资源利用提供了新的路径；本发明所述方法简单易行、成本低廉、环境友好、吸附效果突出、解决了以往有些吸附剂制造不便、具有环境风险等缺陷，具有产业化前景。

技术领域

本发明涉及一种沙拐枣生物吸附剂的制备方法及其应用，属于利用干旱区荒漠植物资源，用于吸附去除水体中亚甲基蓝染料领域。

背景技术

随着工业化进程的不断深入，全球性环境污染不断破坏地球生物圈几亿年来所形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境构成了严重的威胁。我国是纺织印染的第一大国，纺织印染行业又是工业废水排放的大户,据不完全统计，我国印染废水排放量约为每天300-400万t，印染厂每加工100m织物会产生3-5t废水，由此而造成的生态破坏及经济损失是不可估量的，因而要实现印染行业的可持续发展，必须首先解决印染行业的污染问题。

纺织印染行业废水的主要来源是印染废水，其废水的量大，色素高，成分复杂，废水中含有燃料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等,较难处理。国内一般的印染厂每加工一吨织物要耗水200-300m³，其中80-90％成为废水排出。造成的生态及经济损失是不可计量的，所以解决印染水污染问题势在必行。

染料废水不仅具有特定的颜色，而且在进入自然水体后也会带来大体量的着色，对水生生物的生长产生不利的影响；其次，染料废水成分结构复杂，其中大部分染料有一定的毒性，进入环境中会给生物带来造成较大的危害。所以，为了保护生态环境和人体健康，如何有效且低成本地去除水中的染料成为诸多学者关注的问题。

在染色剂中，亚甲基蓝(Methylene blue,简称MB)是一种芳香杂环化合物，广泛用于纺织工业中以使产品着色。MB和其它染料一样可导致人与动物的眼睛灼伤，皮肤刺激，呼吸困难，抽搐，紫绀，心动过速，如果摄入可引起胃肠道刺激，恶心，呕吐，腹泻等症状。含量过高的染料废水会引起人体过敏、皮肤发炎、癌症和变异等不良反应。由于MB对环境以及随后对生物体的这些危害性影响，从印染废水中消除有毒物(如亚甲基蓝等)的研究对于研究人员来说是一项关键的挑战性任务，并且一个旨在改善生活的重要研究领域，因此，引起社会的高度关注。

目前，以亚甲基蓝为研究目标的处理方法大致包括物理化学法、化学法和生物法等三大类。而物化法中的吸附法是研究和报道较多的一种方法。吸附法是利用多孔状固体的粉末或颗粒的物理吸附和化学吸附性能，使废水中的污染物吸附于多孔物质表面而被去除。该方法适用于处理含有剧毒物质或难以生物降解物质的废水。相对于其它处理方法，吸附法具有费用低、易于设计、设备简单、操作方便、净化率高、能耗低等优点，被公认为是染料废水处理的重要技术，因而越来越受到研究者的重视。吸附剂是吸附法的重要构件之一，是能有效地从液体中吸附亚甲基蓝的固体物质。一般来说，优质的吸附剂应该具备以下特征：比表面积大、孔结构适宜、对亚甲基蓝吸附能力强、便于获得和再生、有较好的机械强度。

目前，根据来源不同，用于处理亚甲基蓝的吸附剂大致分为：活性炭吸附剂、天然矿物吸附剂、废(灰)渣吸附剂、生物质吸附剂、纳米材料吸附剂等。活性炭目前是最广泛和最常用的吸附剂，由于其表面多孔性质，具有很好的去除有机污染物的潜力。但活性炭相对较高的价格、高的操作费用和再生所产生的问题阻碍了这项技术的大规模应用。活性炭价格高，且质量越好价格就越高这增加了废水处理的成本。而且，活性炭使用后溶液再生会产生小体积的二次污染液，而高温再生将导致活性炭及其吸附能力的损失。所以越来越需要寻找地产的、可更生的低成本材料作为吸附剂用于污染的治理。因此，近年来，由低成本材料剂制成的，无需任何额外的昂贵预处理,对环境无害，并且具有很高的吸附能力的生物吸附剂的需求很大。