本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及一種去除水中六價(jià)鉻的方法，尤其涉及一種六價(jià)鉻吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著工業(yè)生產(chǎn)和人類社會(huì)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益加重。無數(shù)的污染物質(zhì)被排放到水環(huán)境中，其中重金屬污染物質(zhì)具有劇毒性或致癌性，且是難以進(jìn)行生物降解的。此外，其容易在生物體內(nèi)富集并進(jìn)而通過食物鏈累積在生物體或人體中。鑒于鉻的危害性和它在各種工業(yè)生產(chǎn)、制造過程中的廣泛應(yīng)用，從工業(yè)廢水中有效的去除鉻具有重要的意義。水體中六價(jià)鉻的常用處理方法有化學(xué)(還原)沉淀法、電化學(xué)法、膜處理法、離子交換法、生物處理法和吸附法等。與眾多方法相比，吸附法通常利用吸附材料的多孔性將污水中的有害物質(zhì)固定在其表面從而加以去除。無能耗，無二次污染，去除過程中沒有對(duì)人體有害物質(zhì)產(chǎn)生。我國的竹子資源非常豐富，且竹子本身也需要砍伐，促進(jìn)新竹的生長(zhǎng)。竹炭就是將竹材熱解所得，所以用竹炭做吸附劑，成本很低。除了直接利用竹材，還可以利用竹材加工的剩余物制得竹炭。作為一種原材料來源廣泛、價(jià)格低廉且很有潛力的吸附材料，竹炭的應(yīng)用值得更深入的研究并盡可能的提高其對(duì)水中污染物的吸附效果。竹炭可以做為傳統(tǒng)活性炭之外的一種選擇，在處理利用廢棄物的同時(shí)，降低使用傳統(tǒng)活性炭的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)水中重金屬污染，現(xiàn)有的處理技術(shù)主要包括有化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法、膜分離法和離子交換法等?；瘜W(xué)沉淀法的通常采用的手段是將六價(jià)鉻還原成三價(jià)格，再加入石灰或者氫氧化鈉，在堿性條件下使三價(jià)格形成氫氧化物沉淀，然后得以去除，但是該方法會(huì)產(chǎn)生大量污泥，污泥的管理，運(yùn)輸和最終處理存在較大困難，成本高，也容易出現(xiàn)二次污染；電化學(xué)法結(jié)合了電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)過程，但是在對(duì)處理低濃度的重金屬污水時(shí)的效果不夠理想，耗電量大，運(yùn)行費(fèi)用高，且一次性投資高；離子交換法存在著離子交換樹脂在再生成本較高的問題；膜處理過程的成本太高，過程復(fù)雜，膜污染和膜滲透通量低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：解決的技術(shù)問題：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得一種六價(jià)鉻吸附效率高，且對(duì)環(huán)境無污染的吸附劑，本發(fā)明提供了一種六價(jià)鉻吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。技術(shù)方案：一種六價(jià)鉻吸附劑，所述吸附劑包含改性竹炭粉，改性竹炭粉的粒徑不小于60目。一種六價(jià)鉻吸附劑的制備方法，包含以下步驟：(1)將竹炭破碎為細(xì)塊，在蒸餾水中煮沸30～60分鐘，冷卻至室溫，在100℃～120℃下烘20～30小時(shí)；(2)將步驟(1)得到的竹炭破碎，打磨，利用60目的篩網(wǎng)對(duì)竹炭進(jìn)行篩選，得到竹炭粉末，收集儲(chǔ)存制備；(3)將五水合硫酸銅和3-氨丙基三甲氧基硅烷，先后放入盛有正己烷的燒瓶中，磁力攪拌攪拌30～60分鐘；(4)將步驟(2)獲得的竹炭粉末加入步驟(3)所得的混合溶液中，磁力攪拌18～20小時(shí)，并經(jīng)蒸餾水沖洗、超聲處理及過濾，將過濾得到的竹炭粉末在100℃～120℃下烘干，即得到吸附劑。優(yōu)選的，步驟(3)中五水合硫酸銅用量為2～3g，3-氨丙基三甲氧基硅烷用量為3～4g，正己烷用量為50mL。優(yōu)選的，步驟(4)中竹炭粉末加入量為3～5g。所述的一種六價(jià)鉻吸附劑在水處理中的應(yīng)用。優(yōu)選的，每50mL水樣，需要吸附劑的量為0.04～0.08g。有益效果：(1)經(jīng)本發(fā)明所述方法改性后的竹炭，作為吸附劑使用時(shí)，對(duì)六價(jià)鉻的吸附效率提高；(2)改性后的竹炭對(duì)環(huán)境友好，無污染，且改性過程簡(jiǎn)單易操作；(3)本發(fā)明所述吸附劑應(yīng)用于水處理過程中無二次污染物產(chǎn)生，對(duì)人體無傷害。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。實(shí)施例1取四份4mg/L的六價(jià)鉻溶液，保證其余條件不變的情況下，投加不同的吸附劑的量，觀察吸附劑吸附六價(jià)鉻的量的多少，詳情見表1。表1初始的六價(jià)鉻濃度(mg/L)吸附劑量(g)吸附量(mg/g)140.044.375240.053.451340.063.083440.083.131表1中的吸附量是指單位吸附量，表明單位質(zhì)量的吸附劑與吸附量的比值，從表1可見，本發(fā)明制備獲得的吸附劑，并不是吸附劑量添加越多，效果越好，需要考慮到對(duì)吸附劑的利用率。實(shí)施例2取四份不同濃度的六價(jià)鉻溶液，參考實(shí)施例1的結(jié)果，吸附劑量取上述吸附量結(jié)果最好的0.04g，其他條件不變，觀察單位吸附量的變化，詳情見表2。表2初始的六價(jià)鉻濃度(mg/L)吸附劑量(g)吸附量(mg/g)140.044.375250.045.672360.047.864480.048.387從表2結(jié)果可見，初始濃度越大，吸附量的結(jié)果越好。實(shí)施例3考慮實(shí)際生活中，污水中的六價(jià)鉻濃度不會(huì)太高，取四份濃度為4mg/L的六價(jià)鉻溶液，投加相同質(zhì)量的吸附劑量0.04g,反應(yīng)不同的時(shí)間，其他條件不變，觀察吸附量的變化。詳情見表3。表3從表3可見，吸附劑對(duì)溶液中六價(jià)鉻的吸附量并不是隨著時(shí)間的增加而增加，最佳反應(yīng)時(shí)間為180min，超過180min，由于過度的振蕩使得已經(jīng)吸附到吸附劑上的六價(jià)鉻又脫落下來，所以反應(yīng)時(shí)間并非越長(zhǎng)越好，因此180min是本發(fā)明所述吸附劑最佳的吸附時(shí)間。實(shí)施例4取不同pH值的六價(jià)鉻濃度為4mg/L的廢水，添加相同質(zhì)量的吸附劑量0.04g，其他條件不變，觀察吸附量的變化，詳情見表4。表4pH吸附劑量(g)吸附量(mg/g)140.043.033260.044.213380.044.3754100.043.241從表4可見，pH值為8時(shí)，吸附量最大?？紤]到別的參數(shù)的變化，可以認(rèn)為反應(yīng)條件的pH為中性或接近中性時(shí)，最有利于本發(fā)明所述吸附劑對(duì)六價(jià)鉻吸附反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)前第1頁1 2 3