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【技術領域】，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中產生的外排生物絮體為原料，進行簡易的化學改性處理，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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于生物材料制備【技術領域】，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】
[0002]銻，原子序數為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、效率高備受關注，本發(fā)明基于一種特殊的微生物絮體，通過化學修飾改變其表面電荷的性質，從而成為Sb (V)的高效吸附材料。

【發(fā)明內容】

[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]好氧顆粒技術是`近些年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境污染物修復技術，是以活性污泥為接種物，采用大高徑比的SBR反應器和特定的運行條件產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，沉降性能大大改善，是活性污泥轉化成顆粒污泥的過渡產物。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化過程中產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18-24小時，得到生物絮體改性物；
用去離子水反復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。
[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，轉速175rpm，Sb (V)初始濃度10mg/L，體積25ml，反應時間5h。
[0012]去除率計算方法:
【權利要求】
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18-24小時，得到生物絮體改性物； (2)用去離子水反復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.根據權利要求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.根據權利要求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。
【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:復旦大學