[发明专利]纳米蕈菌生物吸附剂修复水体中的偶氮类染料污染

说明书

技术领域

本发明属于资源环境技术领域，具体涉及水体中主要偶氮类染料的生物吸附治理技术。 

背景技术

随着社会主义现代化建设的推进和经济的飞速发展，各种工业有机废水大量排放对我国水环境造成了越来越严重的污染，例如印染废水、皮革废水等高COD的染料废水，给我国自然环境造成了较为严重的破坏，违背了科学发展观这一指导思想。尤其是偶氮类染料废水，不仅对生物有强致癌作用，而且还有很高的色度，严重影响了水体环境的质量以及美观。因此，治理染料废水也已经成为修复环境过程中人们最为关注的一个重要环节。那么，目前的传统治理方法主要有：高级氧化法、生化联合处理法、超声空化降解法、电化学催化降解法、液膜分离技术和微波处理技术等。就其成本和效果来看，这些传统方法都存在成本高和操作难的瓶颈问题，因此，人们的目光逐渐的转移到了吸附处理方法上来，吸附材料主要分为天然物理吸附剂、化学合成吸附剂和生物吸附剂三大类。其中生物吸附剂以其数量大，成本低，操作工艺简单等优势受到了人们的青睐。但是传统的生物吸附剂存在一定的缺陷，例如吸附容量不够大，吸附过程中可能会释放有机物从而导致二次污染，因此，通过普通生物材料经过特殊处理加工制备的高效生物吸附剂越来越成为人们关注的焦点。

发明内容

本发明则是基于蕈菌生产过程中产生的大量下脚料，处理成纳米蕈菌生物吸附剂能够特别高效吸附水体中的偶氮类染料而提出来的治理污染水体的新的高效生物吸附剂和新方法。

技术方案

该发明是通过下述技术方案来实现的：收集食用蕈菌生产中产生的下脚料（包括菇脚、菇根、次菇、病菇）——将获得的食用菌下脚料晾干或烘干至恒重——利用高能纳米冲击磨40℃、10小时处理加工成纳米级（249-400nm）蕈菌生物吸附剂——将纳米蕈菌生物吸附剂制成各种规格或形状的吸附剂装置——置入待处理的污水中——于室温经充分浸泡吸附可吸附去除水体中99.5%~99.9%的偶氮类染料——取出吸附剂装置、将饱和吸附的纳米蕈菌收集，放入沼气池或集中填埋。本发明中使用的食用蕈菌下脚料包括食用菌生产中产生的多种废弃物（包括菇脚、菇根、次菇、病菇），制成纳米蕈菌生物吸附剂后具有高效快速的吸附能力，能够吸附各种浓度的偶氮类染料。上述方案中所述食用蕈菌可以为人工栽培的各种食用菌。上述方案中，吸附了水体重金属的纳米蕈菌菌渣投入沼气池发酵沼气并生物减量,沼液化学处理,沼渣深层集中掩埋。

本发明的有益效果

该项水体污染的生物材料吸附治理技术，以食用蕈菌下脚料加工成纳米蕈菌生物吸附剂，充分利用纳米蕈菌吸附剂具有高吸附效率的优势，其总体可吸附清除水体中偶氮类染料99.5%~99.9%。

附图说明

附图：图1为实施案例净水装置。

具体实施方式

实施例一

本例采用平菇的下脚料制成纳米平菇（249-400nm）作为附图所示的净水装置的生物吸附剂，用于含有偶氮类染料刚果红（二苯基-4，4’-二（偶氮-2-）-1-氨基萘-4-磺酸钠）的废液的吸附治理。首先，收集平菇收获后留下的大量下脚料，清洗后晾干或烘干至恒重，利用高能纳米冲击磨加工成纳米级（249-400nm）蕈菌生物吸附剂。从进料口按照每升废水30g纳米平菇吸附剂的量加入右图所示的净水罐，处理pH=4的刚果红废水，在搅拌2个小时后打开出水阀门放出废水。待废水流出后，从出料口取出过滤器上的滤渣，将滤渣放入沼气池循环利用或直接掩埋。本例中刚果红的量可以通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）测定，吸附率则采用以下公式计算：吸附率=(起始浓度-吸附后浓度)/起始浓度×100%。结果表明，使用平菇下脚料制作的纳米生物吸附剂对含刚果红50mg/L的有机物废水具有99.9%的清除率；                                    

实施例二

本例采用姬菇的下脚料制成纳米姬菇作为附图中的净水装置的生物吸附剂，以每升废水中加入35g纳米姬菇（249-400nm）生物吸附剂的量同时处理pH=4含有25mg/L甲基橙（对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠）和25mg/L刚果红的混合废液。测试方法同实施例一,结果表明纳米姬菇生物吸附剂对废液中甲基橙的去除率为99.5%，对废水中刚果红的去除率为99.7%；

实施例三