一種生物絮體吸附材料的改性方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為針對Sb（Ⅴ）高效去除的生物絮體吸附材料的改性方法。本發(fā)明以好氧生物顆粒技術(shù)中產(chǎn)生的外排生物絮體為原料，進行簡易的化學(xué)改性處理，包括水洗，凍干，與改性劑混合，震蕩，再水洗，浸漬，再凍干等工序，經(jīng)改性處理的生物絮體吸附材料對Sb（Ⅴ）的去除效率大大提高。本發(fā)明與其他改性方法相比較，具有方便、快捷、廉價、高效并且不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染等特點，是真正的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的生物材料制備方法。
【專利說明】一種生物絮體吸附材料的改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及針對Sb (V)高效去除的生物絮體吸附材料的改性方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銻，原子序數(shù)為51，位于元素周期表中第五周期第五主軸，是一種具有生物毒性的類金屬元素，銻及其化合物被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)活動，例如阻燃劑，催化劑，玻璃，陶瓷，電池等。銻污染最主要的來源是銻礦開采和冶金活動，這些工業(yè)生產(chǎn)活動會帶來大量的含銻廢水，如果這些外排的廢水得不到有效的治理，會嚴(yán)重影響到地表水甚至是地下水，附近的土壤、作物也將因此受到污染，這無疑將對人類的生命健康帶來了巨大的潛在危害。銻還被認(rèn)為是一種潛在的致癌物，已被美國環(huán)保署(USEPA)、歐盟(EU)和世界衛(wèi)生組織(WHO)列為優(yōu)先控制污染物，并明確規(guī)定飲用水中銻的含量分別不能超過6 u g/L，10 u g/L，5 u g/L。在中國，飲用水中銻的最大限量為5iig/L。環(huán)境中的銻主要是以Sb (III)和Sb (V)的形態(tài)存在，然而就毒性而言，Sb (III)高出Sb (V)十倍多，正因為如此Sb (V)的研究相對較少，然而在氧化性的水體中Sb (V)可以穩(wěn)定地存在，因此Sb (V)的去除同樣非常重要。
[0003]目前處理含銻廢水主要包括吸附法，絮凝法，膜處理法以及電沉積法等，其中吸附法，特別是生物吸附法由于成本低、效率高備受關(guān)注，本發(fā)明基于一種特殊的微生物絮體，通過化學(xué)修飾改變其表面電荷的性質(zhì)，從而成為Sb (V)的高效吸附材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、操作方便、成本低廉、效果良好的生物絮體吸附材料的改性方法，以提高對Sb (V)去除效果。
[0005]好氧顆粒技術(shù)是`近些年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境污染物修復(fù)技術(shù)，是以活性污泥為接種物，采用大高徑比的SBR反應(yīng)器和特定的運行條件產(chǎn)生的微生物自聚集體，具有生物量大，密實度高，沉降性好等特點，特別是對COD的降解十分有效。好氧顆粒污泥形成前會產(chǎn)生大量的生物絮體在排水階段大量排放，這些絮體中由于含有顆粒污泥的前驅(qū)體(極小的顆粒污泥)，而使得原本完全分散的生物絮體相互交聯(lián)，沉降性能大大改善，是活性污泥轉(zhuǎn)化成顆粒污泥的過渡產(chǎn)物。本發(fā)明所述生物絮體就是基于活性污泥向好氧顆粒污泥轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的一種特殊微生物絮體。
[0006]本發(fā)明改性前的生物絮體中金屬元素的含量(干重)分別為:K，1.13%:Na,3.65% ；Ca，3.37% ；Mg,0.54% ；Fe,0.11%。其余大部分為微生物菌體和胞外聚合物。本發(fā)明提出的生物絮體吸附材料的改性方法，具體步驟為:
將改性劑配置成0.08-0.1M的改性液，將凍干的生物絮體浸潰于改性液中，25-35°C恒溫震蕩反應(yīng)18-24小時，得到生物絮體改性物；
用去離子水反復(fù)清洗生物絮體改性物，直到上清液澄清、無色、透明；
用去離子水浸潰生物絮體改性物,過夜；再用去離子水反復(fù)清洗生物絮體改性物,直到上清液PH穩(wěn)定；最后對改性物進行冷凍干燥，備用。
[0007]其中:
所述的改性劑為常見的二價和三價金屬鹽類，例如:氯化鐵、氯化鈣等。
[0008]所述的生物絮體改性前、凍干后，須過80-120目篩網(wǎng)。
[0009]所述生物絮體改性凍干后須放入干燥器中干燥保存。
[0010]生物絮體吸附材料改性前后的金屬元素測定采用灰化消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定，稱樣質(zhì)量0.1g(干重)，消解完成后硝酸酸化定容至25ml后上機測定。
[0011]改性前后吸附材料Sb (V)吸附性能測試:溫度35度，pH4.3，轉(zhuǎn)速175rpm，Sb (V)初始濃度10mg/L，體積25ml，反應(yīng)時間5h。
[0012]去除率計算方法:
【權(quán)利要求】
1.一種生物絮體吸附材料的改性方法，其特征在于具體步驟為: (1)將改性劑配置成0.08-0.1M的改性液，將凍干的生物絮體浸潰于改性液中，25-35°C恒溫震蕩反應(yīng)18-24小時，得到生物絮體改性物； (2)用去離子水反復(fù)清洗生物絮體改性物，直到上清液澄清、無色、透明； (3)用去離子水浸潰生物絮體改性物，過夜；再用去離子水反復(fù)清洗生物絮體改性物，直到上清液PH穩(wěn)定；最后對改性物進行冷凍干燥，備用； 其中:所述改性劑為二價和三價金屬鹽類。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述生物絮體吸附材料的改性方法，其特征在于所述改性劑為氯化鐵或氯化鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述生物絮體吸附材料的改性方法，其特征在于所述生物絮體改性前、凍干后，須過8 0-120目篩網(wǎng)。
【文檔編號】C02F3/12GK103755016SQ201410015932
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】王利, 萬春黎, 李篤中, 陳曉楓 申請人:復(fù)旦大學(xué)