一種用于吸附廢水中鉻離子的茶葉包的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于吸附廢水中鉻離子的茶葉包。現(xiàn)有技術(shù)是采用將茶葉分散至廢水中吸附的方法，此法操作步驟繁瑣，需通過離心使吸附劑與廢水分離，不可避免吸附劑的損失，不利于回收。茶葉包包括外包膜、廢茶葉粉末。外包膜為封閉結(jié)構(gòu)，用于包覆廢茶葉粉末；材質(zhì)為親水性聚丙烯膜；廢茶葉粉末的粒徑小于80目。以廢棄茶作為吸附劑，用于去除廢水中重金屬離子，達(dá)到以廢治廢的目的；制備成茶葉包形式操作簡便，避免了吸附劑分散至廢水中吸附的繁瑣步驟，且避免吸附劑的損失；能夠再生，重復(fù)使用。
【專利說明】一種用于吸附廢水中鉻離子的茶葉包
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于吸附廢水中鉻離子的茶葉包。【背景技術(shù)】
[0002]重金屬污染是當(dāng)今重要的環(huán)境污染問題，其中鉻元素能過引起皮炎、氣管炎、濕疹等，并有致癌作用。目前含重金屬廢水處理的方法主要有化學(xué)法、生物膜法、離子交換法、吸附法等。其中吸附法具有適應(yīng)性廣，經(jīng)濟，步驟簡單等優(yōu)點。尤其是生物吸附法，即利用一些農(nóng)林廢棄物作為吸附劑處理含鉻廢水，可以達(dá)到以廢治廢的目的，避免二次污染。
[0003]茶葉具有多孔結(jié)構(gòu)，有多種含氧、氮、磷和硫的活性基團，可與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)?；谶@些特點，以廢棄茶為原料用于吸附廢水中重金屬離子已有文獻(xiàn)報道，表明茶葉是一種很好的吸附劑。但文獻(xiàn)中均采用將茶葉分散至廢水中吸附的方法，此法操作步驟繁瑣，需通過離心使吸附劑與廢水分離，不可避免吸附劑的損失，不利于回收。因此，本方法將茶葉封裝成“茶葉包”形式處理含鉻廢水，可以簡化操作步驟，避免吸附劑的污染和損失，利于吸附劑的回收和循環(huán)使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對傳統(tǒng)吸附法中吸附劑分散在溶液中吸附的繁瑣步驟，提供一種用于吸附廢水中鉻離子的茶葉包。
[0005]本實用新型茶葉包包括外包膜、廢茶葉粉末；外包膜為封閉結(jié)構(gòu)，外包膜包覆廢茶葉粉末；
[0006]所述的外包膜材質(zhì)為親水性聚丙烯膜，孔徑為0.5?2.0 Mm ；
[0007]所述的廢茶葉粉末的粒徑小于80目。
[0008]本實用新型利用廢棄茶為吸附劑去除廢水中鉻離子，茶葉的多孔結(jié)構(gòu)和含有羥基、酰胺等多種官能團，是通過物理吸附和化學(xué)吸附雙重作用實現(xiàn)的，鉻去除率可達(dá)到95% ;甚至經(jīng)開水泡過的茶葉因保留大部分官能團，仍具有較強的去除能力。另外，采用吸附包的吸附形式有以下優(yōu)點:(1)吸附包形式避免分散吸附時離心分離等繁瑣步驟，簡化了操作步驟，避免吸附劑的損失；(2)處理含雜質(zhì)較多的廢水時，由于外包膜的保護(hù)可避免雜質(zhì)對吸附劑的污染，吸附劑經(jīng)解吸處理后可循環(huán)使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型茶葉包的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是實施例1所得的不同吸附劑對鉻吸附效果的對比圖；
[0011]圖3是實施例2所得的過期龍井茶對鉻的吸附效果圖；
[0012]圖4是實施例3所得的過期龍井茶對鉻的吸附效果圖。
【具體實施方式】[0013]下面結(jié)合實例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1所示,茶葉包包括外包膜1、廢茶葉粉末2,外包膜I為封閉結(jié)構(gòu),外包膜I包覆廢茶葉粉末2 ；
[0015]所用的外包膜I材質(zhì)為親水性聚丙烯膜，孔徑為0.5~2.0 Mffl ;廢茶葉粉末2的
粒徑小于80目。
[0016]制備過程:將廢棄茶放入烘箱中60~80°C過夜烘干、研磨，并用80目篩分篩，得到廢茶葉粉末2 ;然后用親水性聚丙烯膜作為外包膜1，包覆廢茶葉粉末2，得到茶葉包。
[0017]應(yīng)用過程:將茶葉包浸入蒸餾水中活化10~15 min，然后浸入廢水中，常溫下放入振蕩器中振蕩，使茶葉包中的廢茶葉粉末2與廢水充分混合吸附廢水中鉻離子。
[0018]將處理后的廢水用火焰原子吸收分光光度法在波長359.4 nm下測定處理后的廢水中鉻離子濃度，計算茶葉包對鉻離子的去除率。
[0019]實施例1:分別稱取800 mg不同吸附劑包括龍井茶、開水泡2 h后龍井茶、紫筍茶以及顆?；钚蕴?大森林椰殼活性炭)，60°C過夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為0.5 Mffl的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成茶葉包，分別投入到10 mL廢水中，置于恒溫水浴振蕩器中，震蕩速率為100 r/min，常溫條件下震蕩30 min后測處理后廢水中鉻濃度，吸附效果見圖2。
[0020]由圖2可知 ，兩種不同品種茶葉吸附鉻離子效果與顆粒活性炭相當(dāng)，開水泡過的茶葉吸附性能略有損失。分析原因如下:紫筍茶與龍井茶的主要官能團相似，均含有酚類羥基、羧基、酰胺等活性基團，可以通過與鉻離子之間的絡(luò)合作用力達(dá)到去除鉻離子的目的。而泡后的龍井茶仍保留這些活性基團，用于重金屬離子吸附仍有利用價值。因此，茶葉表面與金屬離子同時存在物理和化學(xué)作用力。而活性炭不含有任何官能團，僅依靠其比表面積大的優(yōu)勢與目標(biāo)離子通過物理作用結(jié)合，對鉻離子吸附能力較弱。
[0021]實施例2:分別稱取300，600，800，1000 mg研磨后龍井茶，70°C過夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為2.0 Mffl的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成茶葉包，分別投入到10 ml制革廢水中，置于振動器中常溫條件下進(jìn)行吸附實驗，吸附時間為I h。用原子吸收法測定處理后的制革廢水中鉻濃度，吸附效果如圖2所示。
[0022]由圖3可知，隨著吸附劑用量不斷增加，鉻去除率也明顯呈上升趨勢。
[0023]實施例3:將廢棄龍井茶在80°C過夜烘干、研磨，用80目篩分篩，然后用膜孔徑為1.0 Mm的親水性聚丙烯膜作為外包膜，制成茶葉包。準(zhǔn)備800 mgUOOO mg茶葉包各7個，放入10 1^廢水中，置于振蕩器中，分別吸附30、60、90、120、150、180、210 min后，測定處理后廢水中鉻濃度，吸附效果如圖3所示。
[0024]由圖4可知，對于1000 mg“茶葉包”，在120 min前，鉻去除率與時間呈線性上升關(guān)系，隨后隨著反應(yīng)的進(jìn)一步延長，吸附達(dá)到飽和，去除率保持在95 %左右。對于800 mg“茶葉包”，180 min吸附達(dá)到飽和后去除率在89 %左右。對于從整個吸附動力學(xué)過程來看，吸附總量的90 %在120 min內(nèi)完成。
[0025]實施例4:將已吸附廢水中鉻的“茶葉包”用強酸解吸，并再次使用。利用在酸性環(huán)境中，茶表面羥基、氨基與鉻離子難以形成絡(luò)合物的特性，用強酸進(jìn)行解吸。具體操作為:將吸附鉻離子后的“茶葉包”放入10 mL 0.1 mo I/L HCI解吸液中，超聲10 min后測定解吸液中鉻濃度，計算解吸率為63.5 %。更換解吸液繼續(xù)超聲10 min進(jìn)行第二次解吸，反復(fù)操作，四次解吸后解吸率可達(dá)到90.9 %。解吸后“茶葉包”再次用于吸附廢水中鉻離子，吸附120 min后，鉻去除率為50.4 %，初步實現(xiàn)了“茶葉包”再次利用。
[0026]上述實施例并非是對于本實用新型的限制，本實用新型并非僅限于上述實施例，只要符合本實用新型要求，均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于吸附廢水中鉻離子的茶葉包，其特征在于該茶葉包包括外包膜、廢茶葉粉末；外包膜為封閉結(jié)構(gòu)，外包膜包覆廢茶葉粉末；外包膜材質(zhì)為孔徑為0.5?2.0 Mm的親水性聚丙烯膜，廢茶葉粉末的粒徑小于80目。
【文檔編號】C02F1/28GK203610139SQ201320774086
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張素玲, 張春曉, 姚志通 申請人:杭州電子科技大學(xué)