專利名稱：一種能吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能有效吸附液體或氣體中汞或銅元素的復(fù)合介質(zhì)的制備方法，屬于工業(yè)廢水和廢氣治理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
重金屬是指比重大于4或者5的金屬，約有45種，我們通常所說的重金屬污染指的就是因人類活動(dòng)而導(dǎo)致的環(huán)境中的重金屬含量增加，超出正常范圍后導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量的惡化。特別是近二十年來，由一些化工廠排出的廢水中也通常含多種有毒有害的物質(zhì)如鎳、鉛、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，其造成的污染對(duì)人類的健康構(gòu)成了很大的威脅。這些污染物進(jìn)入水環(huán)境中，會(huì)產(chǎn)生毒理效應(yīng)，給人體健康造成危害。兒童鉛中毒、砷中毒，重金屬導(dǎo)致胎兒畸形等事件屢有發(fā)生，重金屬污染已成為關(guān)系到人類生命與健康的重大隱患。 汞是一種對(duì)人類健康和環(huán)境都有害的元素，例如微量的汞即可使某些魚類等水生生物死亡；無機(jī)汞主要累計(jì)于腎、肝、脾、腸和心臟中，造成慢性中毒；毒性最大的是汞的烷基化合物，如甲基汞、二甲基汞可以累積性的積聚于腦髓中，引發(fā)一系列不適反應(yīng)，嚴(yán)重的可以導(dǎo)致死亡。自從人們認(rèn)識(shí)到了汞的危害性就開展了相關(guān)研究，有些人采用活性碳進(jìn)行汞離子以及氣態(tài)汞元素去除的工作，取得了一定的成績；也有些人利用硫元素與汞元素常溫下即可生成難揮發(fā)性固體的特性進(jìn)行試驗(yàn)，也取得了一定的成績。同時(shí)，有研究表明生物法是一種處理低濃度廢水中重金屬的有效方法。但目前還沒有研究報(bào)道利用生物活性物質(zhì)將活性碳與硫或硫的化合物制備成具有一定多孔結(jié)構(gòu)、機(jī)械強(qiáng)度較好的吸附介質(zhì)，用于廢水及廢氣中汞的去除。目前我國是電石法制備聚氯乙烯的最大生產(chǎn)國，在其生產(chǎn)過程中會(huì)消耗大量的氯化汞，其中大部分的氯化汞進(jìn)入廢液和廢氣，嚴(yán)重危害了周邊生態(tài)環(huán)境。由于氯化汞會(huì)隨同蒸汽一起揮發(fā)的性質(zhì)，采用直接蒸餾含氯化汞的溶液來分離氯化汞的方法并不可取；堿性化合物可以與氯化汞反應(yīng)生成氧化汞沉淀，但氧化汞在水中的溶解度為O. 005，且溫度升高或某些電解質(zhì)的存在都會(huì)引起氧化汞溶解度增大，也會(huì)導(dǎo)致分離效果不理想；硫化物可以與氯化汞生成沉淀，但在堿性介質(zhì)中，過量的硫化物能與硫化汞生成可溶性的絡(luò)合物[HgS2]2_,影響分離效果。作為一種去除萊的復(fù)合吸附介質(zhì)，已知的有負(fù)載有MoS2的活性碳纖維吸附劑(公開號(hào)CN101480605A);有負(fù)載有硫的活性碳脫汞吸附劑(公開號(hào)CN101497029A);有負(fù)載有鹵化物鹽 NaCl、CaCl2、CuCl2, CuBr2, NaBr, KBr、CaBr2 和 MgBr2 的活性碳吸附劑(公開號(hào)CNlOl 175692A)。然而，上述專利文獻(xiàn)中記載的吸附劑雖然都能用于汞的去除，但有的吸附劑因其機(jī)械強(qiáng)度不夠而只能用于氣體中汞的脫除；有的則僅僅是直接用活性碳或者將活性碳進(jìn)行初步處理后用于液體中汞的吸附，不能充分利用活性碳的性能，汞的脫除成本很高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要設(shè)計(jì)了一種能對(duì)氣體或液體中的重金屬均能吸附的高效復(fù)合吸附介質(zhì)，采用殼聚糖和菌絲體將各種處理過的吸附材料制備成具有一定多孔結(jié)構(gòu)和較好機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合吸附介質(zhì)。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是采用農(nóng)作物秸桿粉末或菌絲體能有效地解決吸附介質(zhì)用于高溫氣體處理過程中硫的蒸發(fā)可能會(huì)堵塞活性碳上的微孔的問題；同時(shí)也能有效地提高吸附劑的吸附容量和有效吸附表面積，提高吸附汞的效率，以上優(yōu)點(diǎn)使得本發(fā)明也能應(yīng)用于氣液混合的環(huán)境中重金屬的去除。本發(fā)明所述復(fù)合介質(zhì)主要成分的組合方式包括活性碳、硫或硫化物、殼聚糖、農(nóng)作物秸桿粉末或菌絲體；活性碳、殼聚糖、農(nóng)作物秸桿粉末或菌絲體；活性碳、硫或硫化物、殼聚糖；活性碳、殼聚糖。其中作為負(fù)載在復(fù)合吸附介質(zhì)上的農(nóng)作物秸桿粉末，是農(nóng)作物的莖葉(穗)部分，可以是小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗或其它農(nóng)作物收獲籽實(shí)后的剩余部分。作為負(fù)載在復(fù)合吸附介質(zhì)上的菌絲體，可以是普通微生物發(fā)酵過程提取產(chǎn)物后剩余的固體物質(zhì)部分。本發(fā)明中各組分的添加順序和配比可以根據(jù)具體的重金屬處理環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)和復(fù)配。 本發(fā)明也可適當(dāng)降低復(fù)合吸附介質(zhì)配方中的殼聚糖或菌絲體的添加比例，再將制得的復(fù)合介質(zhì)用聚氨酯、無紡布、尼龍網(wǎng)包覆來使用。
圖I :按照一定的順序?qū)?7. 0%的活性碳、10. 0%的硫、5. 0%的的農(nóng)作物秸桿粉
末、8.0%酸化超聲處理的殼聚糖按順序混合均勻并烘干后得到的復(fù)合介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式實(shí)例I按照一定的順序?qū)?. 0%的農(nóng)作物秸桿、10. 0%的硫、77. 0%的活性碳、8. 0%殼聚糖按順序混合均勻后，再加入上述混合物質(zhì)總質(zhì)量2倍的去離子水再次混合均勻，造粒，烘干后即可得到吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)。(附圖I)實(shí)例2按照一定的順序?qū)?0. 0%的農(nóng)作物秸桿、5. 0%的硫、77. 0%的活性碳、8. 0%的殼聚糖按順序混合均勻后，再加入上述混合物質(zhì)總質(zhì)量2倍的去離子水再次混合均勻，造粒，烘干后即可得到吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)。實(shí)例3按照一定的順序?qū)?0. 0%的農(nóng)作物秸桿、5. 0%的硫化鈉、77. 0%的活性碳、8. 0%殼聚糖按順序混合均勻后，再加入上述混合物質(zhì)總質(zhì)量2倍的去離子水再次混合均勻，造粒，烘干后即可得到吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)。實(shí)例4按照一定的順序?qū)?0. 0%的農(nóng)作物秸桿、5. 0%的硫化鈉、77. 0%的活性碳、8. 0%
殼聚糖按順序混合均勻后，再加入上述混合物質(zhì)總質(zhì)量2倍的去離子水再次混合均勻，造粒，烘干后即可得到吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種能吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)，其主要成分為活性碳，硫或硫化物，殼聚糖，農(nóng)作物秸桿粉末或廢棄菌絲體，制備方法為按照一定的順序?qū)⑦@幾種物質(zhì)以I. 0-20. 0%的農(nóng)作物秸桿或菌絲體、I. 0-20. 0%的硫或硫化物、50. 0% -95. 5%的活性碳、2. 5-10. 0%酸化超聲處理的殼聚糖按順序混合均勻，制粒成型，并烘干得到一定尺寸的顆粒。
2.權(quán)利要求I所述的活性碳、硫及硫化物，殼聚糖，農(nóng)作物秸桿粉末和廢棄菌絲體均具有吸附重金屬的功能，而且殼聚糖和廢棄菌絲體除具有生物功能外，還具有提升復(fù)合介質(zhì)有效吸附表面積的優(yōu)點(diǎn)，將這幾種物質(zhì)復(fù)合制備得到的復(fù)合介質(zhì)，不僅具有較強(qiáng)的協(xié)同吸附重金屬的功能，而且機(jī)械強(qiáng)度好，易成型，可以用于液體中的重金屬的吸附。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述，本發(fā)明所述復(fù)合介質(zhì)的成分添加順序和配制方法具有可調(diào)節(jié)性。
4.權(quán)利要求1-3中所述用于吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)適用于含重金屬元素的液體或氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能吸附重金屬的復(fù)合介質(zhì)的制備及使用方法，針對(duì)目前一些化工企業(yè)中涉及的重金屬如銅和汞等的污染問題。通過生物活性物質(zhì)將活性碳、硫及硫化物、農(nóng)作物秸稈粉末和菌絲體粘連在一起，將這幾種物質(zhì)以1.0-20.0％的農(nóng)作物秸稈或菌絲體、1.0-20.0％的硫或硫化物、50.0％-95.5％的活性碳、2.5-10.0％酸化超聲處理的殼聚糖按一定順序混合均勻，制粒成型，烘干后得到一定尺寸的吸附介質(zhì)。該復(fù)合介質(zhì)能有效富集工業(yè)廢水中的銅和汞等重金屬，而且對(duì)氣體中的汞捕獲效果明顯。
文檔編號(hào)C02F1/62GK102794157SQ201110136220
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者周鑫, 郭志華 申請(qǐng)人:周鑫