一种海水养殖水体用重金属脱除剂制造技术

本发明专利技术公开了一种海水养殖水体用重金属脱除剂，由以下重量百分比计的组分混合制成：改性海藻酸钠60-75%，生物炭20-30%，壳聚糖5-10%。本发明专利技术原料来源广泛，使用方便，重金属脱除效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种重金属脱除剂，特别涉及一种海水养殖水体用重金属脱除剂。
技术介绍
随着我国经济的发展，钢铁、电力、电解铝等重工业投资规模的增大，产品产量也不断增加，随之而来的工业用水也不断增加，这些产生的工业废水通过排污管道不断排入江河，最终汇入海洋，重金属对海洋环境的污染越来越严重。我国《NY 5052-2001无公害食品海水养殖用水水质》对养殖海水的水质要求为海水中总络浓度< 0.lmg/L，镉浓度<0.005mg/L。目前治理海水中重金属的方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法、生物吸附法等。沉淀法工艺简单，操作方便，但淀渣会造成二次污染。离子交换法净化程度高，无二次污染，可回收使用，但实际使用成本太高。膜分离法采用电渗析法、反渗透法、纳滤法等，净化程度高，但运行成本太大。生物吸附法是环境领域近年发展起来的一种处理重金属的新技术，通过自然界中各种生物体或其死亡体来吸附重金属，但其处理较复杂，吸收重金属的生物较难寻找，吸收重金属后的生物处理液较麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种海水养殖水体用重金属脱除剂，原料来源广泛，使用方便，重金属脱除效果好。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种海水养殖水体用重金属脱除剂，由以下重量百分比计的组分混合制成:改性海藻酸钠60-75%，生物炭20-30%，壳聚糖5-10%。本专利技术采用改性海藻酸钠、生物炭与壳聚糖复配，生物炭能钝化吸附重金属离子，改性海藻酸钠更能直接与重金属离子螯合反应，壳聚糖有絮凝聚集重金属离子的作用，三者按照本专利技术上述特定配比，协同发挥功效，从而能有效降低海水养殖水体中重金属镉和络的含量，保障养殖安全。作为优选，所述改性海藻酸钠的制备方法步骤如下: (1)将海藻酸钠溶于水中制成质量浓度5-10%的海藻酸钠溶液； (2)向海藻酸钠溶液中加入双氧水，加热至45-50°C，超声条件下保温反应3-5h； (3)向步骤(2)处理后的海藻酸钠溶液中加入活性炭，活性炭用量为步骤(2)处理后的海藻酸钠溶液重量的3-5%，搅拌l-3h，过滤除活性炭，滤液加入6-8倍体积的质量浓度95%乙醇，醇沉8-1 Oh，抽滤后得醇沉物； (4)将醇沉物溶于水制成质量浓度10-15%的醇沉物溶液，并调节pH至6.0-6.5，将醇沉物溶液与质量浓度35-45%的硝酸镁溶液混合均匀，加热至55-65°C，搅拌条件下保温反应15-18h，离心，上清液经真空浓缩、冷冻干燥后得改性海藻酸钠。醇沉物(寡糖)与金属盐(硝酸镁)螯合反应，获得寡糖-金属配合物即改性海藻酸钠，脱除重金属镉效果好。本专利技术将海藻酸钠在双氧水、特定温度下(45_50°C)降解，同时辅以超声处理，有助于大分子海藻酸钠的断裂降解，辅助海藻酸钠降解为寡糖，为下一步降解反应做好准备，制备出的寡糖聚合度更好些，利于后面制备的寡糖-金属配合物，脱除重金属镉效果更好。作为优选，步骤(2)中双氧水用量为海藻酸钠溶液总体积的10-12%，双氧水质量浓度为 15-20%。作为优选，步骤(4)中醇沉物溶液与硝酸镁溶液的体积比=1:1。作为优选，所述生物炭经稀碱溶液处理后使用，稀碱溶液处理具体为:将生物炭置于浓度为0.4-0.6mol/L的氢氧化钠溶液中，加热至30_40°C，保温浸泡5_8h，取出后用蒸馏水冲洗干净，烘干。本专利技术通过将生物炭经过特定的稀碱溶液处理工艺，控制碱的浓度、处理时间和温度，从而改变生物炭的表面官能团，提高生物炭钝化、吸附重金属镉和铬的能力。作为优选，所述生物炭由以下重量份的组分混合制成:甘蔗渣炭100份，山核桃壳炭45-55份，花生壳炭25-35份。专利技术人经过长期研究发现，以上述甘鹿渣炭、山核桃壳炭和花生壳炭特定种类的生物炭进行组合，尤其是甘蔗渣炭特别适合海水养殖水体用重金属脱除，三者综合起效，协同作用，在形成的生物炭的孔隙、比表面积等方面能更好地钝化、吸附重金属镉和铬。作为优选，所述甘蔗渣炭的制备方法为:将甘蔗渣在无氧环境中，550_650°C下裂解1.5-2小时，冷却后粉碎而得。作为优选，所述山核桃壳炭的制备方法为:将山核桃壳在无氧环境中，500-600°C下裂解1.5-2小时，冷却后粉碎而得。作为优选，所述花生壳炭的制备方法为:将花生壳在无氧环境中，350_500°C下裂解1.5-2小时，冷却后粉碎而得。本专利技术不同的生物炭采用不同的特定温度裂解生产，形成的生物炭能更好地钝化、吸附重金属镉和铬。作为优选，所述生物炭的颗粒大小为50-80目。本专利技术的有益效果是:原料来源广泛，使用方便，对重金属镉和铬的脱除效果好，具有重大的经济效益、社会效益和生态效益。【具体实施方式】下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。本专利技术中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。实施例1: 一种海水养殖水体用重金属脱除剂，由以下重量百分比计的组分混合制成:改性海藻酸钠60%，生物炭(50-80目)30%，壳聚糖10%。所述改性海藻酸钠的制备方法步骤如下: (1)将海藻酸钠溶于水中制成质量浓度5%的海藻酸钠溶液。(2)向海藻酸钠溶液中加入双氧水，加热至45°C，超声条件下保温反应5h;双氧水用量为海藻酸钠溶液总体积的10%，双氧水质量浓度为20%。(3)向步骤(2)处理后的海藻酸钠溶液中加入活性炭，活性炭用量为步骤(2)处理后的海藻酸钠溶液重量的3%，搅拌3h，过滤除活性炭，滤液加入6倍体积的质量浓度95%乙醇，醇沉10h，抽滤后得醇沉物。(4)将醇沉物溶于水制成质量浓度10%的醇沉物溶液，并调节pH至6.0，将醇沉物溶液与质量浓度35%的硝酸镁溶液按照1:1的体积比混合均匀，加热至55°C，搅拌条件下保温反应18h，离心，上清液经真空浓缩、冷冻干燥后得改性海藻酸钠。所述生物炭经稀碱溶液处理后使用，稀碱溶液处理具体为:将生物炭置于浓度为0.4mol/L的氢氧化钠溶液中，加热至30°C，保温浸泡8h，取出后用蒸馏水冲洗干净，烘干。所述生物炭由以下重量份的组分混合制成:甘蔗渣炭100份，山核桃壳炭45份，花生壳炭35份。所述甘蔗渣炭的制备方法为:将甘蔗渣在无氧环境中，550°C下裂解2小时，冷却后粉碎而得。所述山核桃壳炭的制备方法为:将山核桃壳在无氧环境中，500°C下裂解2小时，冷却后粉碎而得。所述花生壳炭的制备方法为:将花生壳在无氧环境中，350°C下裂解2小时，冷却后粉碎而得。实施例2: 一种海水养殖水体用重金属脱除剂，由以下重量百分比计的组分混合制成:改性海藻酸钠75%，生物炭(50-80目)20%，壳聚糖当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水养殖水体用重金属脱除剂，其特征在于，由以下重量百分比计的组分混合制成：改性海藻酸钠60‑75%，生物炭20‑30%，壳聚糖5‑10%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅光明，李铁军，郭远明，李子孟，宋凯，
申请(专利权)人：浙江省海洋水产研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33