本发明专利技术属于水处理材料领域，涉及一种去除废水中铅离子的麦秸秆改性材料的制备方法。本发明专利技术提出的制备方法是将麦秸秆改性，具体工艺包括麦秸秆洗净、粉碎、纤维素酶处理以及甲壳素改性等。本发明专利技术制备的麦秸秆改性材料具有以下优点：（1）不涉及化学改性，工艺过程绿色、环保；（2）制备的麦秸秆改性材料纯天然，可降解；（3）对废水溶液中铅离子的吸附能力强，每克麦秸秆改性材料可吸附820毫克的铅离子，是常规化学改性麦秸秆材料的5～8倍。本发明专利技术制备的麦秸秆改性材料既可用于水处理厂含铅离子废水处理，也可用于家用净水器，市场前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于水处理材料领域，涉及。本专利技术提出的制备方法是将麦秸秆改性，具体工艺包括麦秸秆洗净、粉碎、纤维素酶处理以及甲壳素改性等。本专利技术制备的麦秸秆改性材料具有以下优点：（1）不涉及化学改性，工艺过程绿色、环保；（2）制备的麦秸秆改性材料纯天然，可降解；（3）对废水溶液中铅离子的吸附能力强，每克麦秸秆改性材料可吸附820毫克的铅离子，是常规化学改性麦秸秆材料的5～8倍。本专利技术制备的麦秸秆改性材料既可用于水处理厂含铅离子废水处理，也可用于家用净水器，市场前景广阔。【专利说明】
本专利技术属于水处理材料
，具体涉及一种去除废水中铅离子的麦秸杆改性材料的制备方法。
技术介绍
含铅废水来自各种电池车间、选矿厂、石油化工厂等。电池工业是含铅废水的最主要来源，每生产I个电池至少造成铅流失4.54mg，其次是石油工业生产汽油添加剂。尽管铅不如铜、镉常见，但它却是废水中的普通组分，尤其是电池厂在生产过程中产生大量含铅废水，废水中铅含量超出国家标准百倍，对地下水源构成很大威胁，如果不进行处理而任意排放，必然给环境与社会带来极大的危害。目前含铅废水的处理工艺，应用较多、较成熟可靠的技术有:离子交换法、沉淀法、吸附法等。其中吸附法是利用吸附剂特殊的物理化学性质，如较高的表面活性、较大的比表面积、特殊的微孔结构等。常用的吸附剂有改性膨润土、粉煤灰、沸石、陶土、活性炭等。吸附法工艺具有除铅效率高、成本适中的特点，因此具有良好的使用前景，特别是对一些吸附剂的改性之后处理效果更加可观。将麦秸杆用于含铅废水的处理，主要有以下几种方法(Bioresourcee (2)(2011)2161-2287 ；Bioresource Technologyl04 (2012) 807 - 809): (I)将麦秸杆粉碎，与膨润土等混合，制成颗粒状水处理复合材料，这种方法成本低，但铅离子吸附能力低，吸附饱和后不能循环再利用，造成固体废弃物二次污染；(2)将麦秸杆粉碎，用酸或碱对秸杆进行处理，破坏秸杆表面的二氧化硅层及蜡状物，提高秸杆的比表面积，从而提高秸杆的铅离子吸附能力，这种方法的缺点在于酸或碱处理工艺带来环境污染，废水分离净化不易，铅离子吸附能力未达到商用化水平；(3)将麦秸杆粉碎，用酒石酸、柠檬酸等有机酸对秸杆进行改性(Bioresource Technology99 (2008) 6709 - 6724),在稻杆表面嫁接羧基，通过羧基对铅离子的化学吸附，大幅度提高秸杆对铅离子的吸附能力，通常能达到100?200毫克(铅离子)/克(麦秸杆)，从而极大降低了含铅废水的处理成本，这种方法的缺点在于有机酸处理效率较低，酸与秸杆的重量比为0.5?1，过量的酸破坏秸杆的结构，生成大量有机残渣，同样增加了环境压力。本专利技术的创新性在于:(1)率先对麦秸杆进行纤维素酶处理，提高了麦秸杆的比表面积，酶处理后的溶液的主要成分是多糖，是经济价值较高的工业原料，是环境友好型工艺；(2)改性试剂为甲壳素，是一种天然有机物，所制备的麦秸杆改性材料绿色、天然，可用于饮用水的净化，从而扩展了麦秸杆改性材料的应用领域；(3)制备的麦秸杆改性材料对铅离子的吸附量达820mg/g，即每克麦秸杆可吸附820mg的铅离子，是常规麦秸杆改性材料的5?8倍；(4)将吸附铅离子的麦秸杆改性材料用稀醋酸解吸附，再进行“吸附-解吸附”工艺，可反复循环使用10次，进一步降低了麦秸杆改性材料的使用成本。
技术实现思路
本专利技术属于水处理材料领域，涉及一种去除废水中铅离子的麦秸杆改性材料的制备方法。本专利技术提出的制备方法是将麦秸杆改性，具体工艺包括麦秸杆洗净、粉碎、纤维素酶处理以及甲壳素改性等。本专利技术制备的麦秸杆改性材料具有以下优点:(1)不涉及化学改性，工艺过程绿色、环保；(2)制备的麦秸杆改性材料纯天然，可降解；(3)对废水溶液中铅离子的吸附能力强，每克麦秸杆改性材料可吸附820mg的铅离子，是常规化学改性麦秸杆材料的5?8倍。本专利技术制备的麦秸杆改性材料既可用于水处理厂含铅离子废水处理，也可用于家用净水器，市场前景广阔。本专利技术提出的去除废水中铅离子的麦秸杆改性材料的制备方法，其特征在于:I)清洁麦秸杆:将麦秸杆漂洗、烘干；2)麦秸杆粉碎:将清洁后的麦秸杆置于粉碎机中，粉碎成粒径为20?100目的颗粒;3)纤维素酶处理:将粉碎后的麦秸杆置于纤维素酶溶液中I?3小时，取出，用去离子水洗净，干燥，得酶处理的麦秸杆。其中纤维素酶的活力为1000U/g，纤维素酶溶液的溶质为去离子水，质量浓度为1%?5%，每克麦秸杆施入纤维素酶按活力计为I?50U/g ；4)甲壳素改性:将酶处理的麦秸杆置于甲壳素溶液中10?30分钟，取出，置于干燥箱中，于60?80°C干燥3?6小时，冷却，用去离子水洗净，干燥，得麦秸杆改性材料。其中，甲壳素溶液的溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃之一种，质量浓度为0.1% ?5%。将麦秸杆改性材料置于含铅废水中，调节溶液pH值为5?6，于20°C吸附4小时，废水中铅离子的浓度为100?2000mg/L，吸附完毕，过滤，通过检测溶液中残留铅离子量，得出麦秸杆改性材料的铅离子吸附量。将吸附铅离子的麦秸杆改性材料置于浓度为0.1M的醋酸溶液中0.5小时，过滤，洗净，烘干，完成解吸附工艺，得再生的麦秸杆改性材料；将上述再生材料置于含铅废水中，进行铅离子吸附。如此多个循环，直至麦秸杆改性材料的铅离子吸附量小于初次吸附量的80%。【专利附图】【附图说明】图1为麦稻杆改性材料的扫描电镜照片。【具体实施方式】下面通过实施例进一步描述本专利技术实施例1将麦秸杆收割，用自来水洗净，烘干，将清洁后的麦秸杆置于粉碎机中，粉碎成粒径为20?100目的颗粒，将粉碎后的麦秸杆置于浓度为1%的纤维素酶水溶液中I小时，纤维素酶的活力为ιοοου/g，每克麦秸杆施入纤维素酶按活力计为lU/g，取出，用去离子水洗净，干燥，得酶处理的麦秸杆。将酶处理的麦秸杆置于0.1%的甲壳素水溶液中10分钟，取出，置于干燥箱中，于60°C干燥3小时，冷却，用去离子水洗净，干燥，得麦秸杆改性材料。将0.03g麦秸杆改性材料置于20mL含铅废水中，调节溶液pH值为5?6，于20°C吸附4小时，铅废水中铅离子的浓度为100?2000mg/L，吸附完毕，过滤，通过检测溶液中残留铅离子量，得出麦秸杆改性材料的铅离子吸附量为789mg/g，即每克麦秸杆改性材料可吸附789mg铅离子。将吸附铅离子的麦秸杆改性材料置于浓度为0.1M的醋酸溶液中0.5小时，过滤，洗净，烘干，完成解吸附工艺，得再生的麦秸杆改性材料；将上述再生材料置于含铅废水中，进行铅离子吸附。如此10个循环，麦秸杆改性材料的铅离子吸附量仍达670mg/g，大于初次吸附量的80%。实施例2将麦秸杆收割，用自来水洗净，烘干，将清洁后的麦秸杆置于粉碎机中，粉碎成粒径为20?100目的颗粒，将粉碎后的麦秸杆置于浓度为5%的纤维素酶水溶液中3小时，纤维素酶的活力为1000U/g，每克麦秸杆施入纤维素酶按活力计为50U/g，取出，用去离子水洗净，干燥，得酶处理的麦秸杆。将酶处理的麦秸杆置于5%的甲壳素甲醇溶液中30分钟，取出，置于干燥箱中，于80°C干燥6小时，冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种去除废水中铅离子的麦秸秆改性材料的制备方法，其特征在于：1）清洁麦秸秆：将麦秸秆漂洗、烘干；2）麦秸秆粉碎：将清洁后的麦秸秆置于粉碎机中，粉碎成粒径为20～100目的颗粒；3）纤维素酶处理：将粉碎后的麦秸秆置于纤维素酶溶液中1～3小时，取出，用去离子水洗净，干燥，得酶处理的麦秸秆；其中纤维素酶的活力为1000U/g，纤维素酶溶液的溶质为去离子水，质量浓度为1%～5%，每克麦秸秆施入纤维素酶按活力计为1～50U/g；4）甲壳素改性：将酶处理的麦秸秆置于甲壳素溶液中10～30分钟，取出，置于干燥箱中，于60～80℃干燥3～6小时，冷却，用去离子水洗净，干燥，得麦秸秆改性材料；其中，甲壳素溶液的溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃之一种，质量浓度为0.1%～5%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧健，
申请(专利权)人：太仓碧奇新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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