專利名稱：一種廢啤酒酵母吸附-沉淀去除廢水中鎘離子的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種去除含鎘廢水中鎘離子的方法，尤其是一種利用廢啤酒酵母處理鎘離子 濃度低的廢水的方法。
技術背景含鎘廢水是對環(huán)境污染最嚴重、危害最大的工業(yè)廢水之一，鎘及其化合物廣泛應用于電 鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、銀鎘電池以及合金等方面。隨著工業(yè)鎘用量的增加，鎘的污染也日 趨嚴重。鎘是一種毒性很強的重金屬，進入人體后形成積累性中毒，中國國家環(huán)保法規(guī)定鎘 為一類污染物。目前采用的處理含鎘廢水的方法有化學法和物理化學法，化學法主要分為中和沉淀法、 硫化物沉淀法和鐵氧體法，中和沉淀法具有處理費用低，工藝簡單的優(yōu)點，但該方法沉渣量 大，出水硬度高，反應速度慢，且會造成二次污染；硫化物沉淀法易于控制，鎘去除率高， 但該方法產生的沉渣含水率低，形成二次污染，且硫化劑價格高，在工業(yè)上難以廣泛應用； 鐵氧體法不會造成二次污染，但該方法不易控制，且不能單獨回收重金屬。物理化學法主要 分為離子交換法和膜分離法，離子交換法的缺點是樹脂易受污染，操作費用高；膜分離法工 藝簡單，但投資較高，膜孔易堵塞，這些缺點限制了該方法的大規(guī)模使用。當廢水中鎘離子濃度低時，以上方法都存在原材料成本和操作費用相對較高的缺點，嚴 重影響經濟效益，無法滿足保護生態(tài)環(huán)境的需求。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種以啤酒釀制過程中產生的廢啤酒酵母為原料，經過簡單水洗預 處理制成吸附劑，利用廢啤酒酵母對鎘的良好吸附性和其本身較好的沉淀效果，對廢水中的 鎘離子進行吸附并在液體中沉淀，達到去除廢水中鎘離子成分的方法。本方法的技術方案是-
1、 吸附劑的制備在清水中加入廢啤酒酵母，加入量為總水量的2.5%~5%，以600r/min 的速度攪拌10min，然后以5000r/min的速度離心分離8min，離心分離后的固相即作為廢啤 酒酵母吸附劑。
2、 吸附試驗:將廢啤酒酵母吸附齊l遣于J^C中t加入量為28^5Qg/U調整pH值為5~8, 在室溫下，以800~1000 r/min的速度攪拌吸附30 60min。把吸附完成后形成的廢水溶液經 15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃度，計算鎘離子的吸附率2。計算公式為g=(l-C/C0) xioo%式中，C為原始溶液中鎘離子的濃度，mg/L， Cc為經過離心分離后溶液中的鎘離子的濃 度，tng/L。3、沉淀試驗將吸附完成后的廢水溶液靜置沉淀120 210min。將上層清夜和沉淀物分 別經15000r/min離心分離5min，分離后產生的固相分別在5(TC下烘干、稱重，計算沉淀率/>。計算公式為P=Gy(G/+G2) X100%式中，C^和G2分別為上層清夜和沉淀物中吸附了鎘離子的廢啤酒酵母的重量，mg。 4、計算廢水中鎘離子的去除率M。計算公式為 M=PX 0X100%本發(fā)明的優(yōu)點是沉降速度快，分離效果好，原材料為釀酒廢棄物，來源廣泛，成本低廉， 經簡單水處理就可用作重金屬吸附劑，廢啤酒酵母為死菌體，比活菌體性能穩(wěn)定，適應能力 強。該方法高效、環(huán)保、廉價、無二次污染。
具體實施方式
本發(fā)明實施采用電鍍廠含鎘廢水，廢水中鎘離子濃度為26mg/L。 本發(fā)明實施采用HC1或NaOH水溶液調節(jié)廢水pH值。本發(fā)明實施釆用啤酒釀制過程中產生的廢啤酒酵母為原料，廢啤酒酵母吸附劑的制作方 法為在清水中加入廢啤酒酵母，加入量為總水量的2.5%~5%，以600r/min的速度攪拌10min， 然后以5000r/min的速度離心分離8min，離心分離后的固相即作為廢啤酒酵母吸附劑。 本發(fā)明實施中的廢啤酒酵母吸附劑用量為每升廢水中離心分離固相的質量濃度。 實施例l在鎘離子濃度為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為28g/L， 在室溫條件下，調節(jié)pH值為7，以800 r/min的速度攪拌吸附30 min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為90.27%;靜置沉淀210min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別5(TC下烘干、稱重，計算沉淀率為99.81%。鎘的去 除率為90.10%。實施例2在鎘離子濃度為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L， 在室溫條件下，調節(jié)—pH值為7，以800 r/min的速度攪拌吸附30 min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為95.75%;靜置沉淀210min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別5(TC下烘干、稱重，計算沉淀率為99.81%。鎘的去除率為95.57%。實施例3在鎘離子濃度為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為50g/L， 在室溫條件下，調節(jié)pH值為7，以800 r/min的速度攪拌吸附30 min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為96.36%;靜置沉淀210min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別50'C下烘干、稱重，計算沉淀率為99.81%。鎘的去 除率為96.18%。實施例4在鎘離子濃度為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L, 在室溫條件下，調節(jié)pH值為5，以800 r/min的速度攪拌吸附30 min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為96.00%;靜置沉淀210min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別50'C下烘干、稱重，計算沉淀率為95.77%。鎘的去 除率為91.94%。實施例5在鎘離子濃度為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L， 在室溫條件下，調節(jié)pH值為7，以800 r/min的速度攪拌吸附50min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為96.55%;靜置沉淀210min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別5CTC下烘干、稱重，計算沉淀率為98.13%。鎘的去 除率為94.75%。實施例6在鎘離子含量為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L， 在室溫條件下，調節(jié)pH值為8，以800 r/min的速度攪拌吸附30 min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為94.72%;靜置沉淀210min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別50'C下烘干、稱重，計算沉淀率為99.81%。鎘離子 的去除率為94.54%。實施例7在鎘離子含量為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L， 在室溫條件下，調節(jié)pH值為7，以1000r/min的速度攪拌吸附30min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為96.59%;靜置沉淀120min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min,分離后產生的固相分別5(TC下烘干、稱重，計算沉淀率為89.16%。鎘離子 的去除率為86.12%。實施例8在鎘離子含量為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L，在室溫條件下，調節(jié)pH值為7，以1000 r/min的速度攪拌吸附50 min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為97.35%;靜置沉淀160min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別50'C下烘干、稱重，計算沉淀率為93.92%。鎘離子 的去除率為91.43%。實施例9在鎘離子含量為26mg/L的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，用量為40g/L, 在室溫條件下，調節(jié)pH值為7，以1000r/min的速度攪拌吸附60min，把吸附完成后形成的 廢水溶液經15000r/min離心分離5min，去除廢啤酒酵母吸附劑，取清液測定水中鎘離子的濃 度，計算鎘離子的吸附率為97.58%;靜置沉淀200min，將上層清夜和沉淀物分別經15000r/min 離心分離5min，分離后產生的固相分別50'C下烘干、稱重，計算沉淀率為95.64%。鎘離子 的去除率為93.33%。
權利要求
1. 一種廢啤酒酵母吸附—沉淀去除廢水中鎘離子的方法，其特征在于在含有鎘離子的廢水中，加入廢啤酒酵母吸附劑，吸附劑的用量為每升廢水28～50g，在室溫和pH值為5～8的條件下，以800～1000r/min的速度攪拌30～60min；將吸附完成后的廢水靜置沉淀120～210min，去除吸附有鎘離子的廢啤酒酵母吸附劑。
2、 根據權利要求1所述的廢啤酒酵母吸附一沉淀去除廢水中鎘離子的方法，其特征在于 廢啤酒酵母吸附劑的制備方法在清水中加入廢啤酒酵母，加入量為總水量的2.5%~5%，以 600r/min的速度攪拌10min，然后以5000r/min的速度離心分離8min，離心分離后的固相即 作為廢啤酒酵母吸附劑。
全文摘要
一種利用廢啤酒酵母吸附—沉淀去除廢水中鎘離子的方法，用廢啤酒酵母制備成廢啤酒酵母吸附劑，加入到含有鎘離子的廢水溶液中，在室溫下，調節(jié)pH值在5～8的范圍，以800～1000r/min的速度攪拌30～60min，然后靜置120～210min，去除吸附有鎘離子的廢啤酒酵母吸附劑。本發(fā)明利用廢啤酒酵母對鎘的良好吸附性和其本身較好的沉淀效果，從含鎘廢水中去除鎘離子成分，具有工藝簡單、處理效率高、成本低、不引起二次污染等優(yōu)點，對治理含鎘廢水的污染具有重要意義。
文檔編號C02F1/28GK101264966SQ200810011100
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權日2008年4月18日
發(fā)明者代淑娟, 劉文剛, 王玉娟, 賈春云, 聰 韓, 高淑玲, 魏德洲 申請人:東北大學