[发明专利]一种用于废水中重金属离子处理的复合材料

说明书

本发明公开了一种用于废水中重金属离子处理的复合材料，该复合材料以锦纶纤维和硫改性竹纤维为原料，先混纺成纤维网，然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性，得到改性纤维网，最后将改性纤维网置于细菌纤维素发酵培养基中，接种木醋杆菌，发酵，后处理，得到一种废水处理用复合材料，适用于重金属废水处理，可在较短时间内实现对多种重金属离子的吸附去除。

本申请是分案申请，原申请的申请号为202010280516.1，申请日为2020年4月10日，发明名称为“一种用于废水中重金属离子处理的复合材料及其制备方法”。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种用于废水中重金属离子处理的复合材料。

背景技术

伴随着现代化工业的飞速发展，工业废水的排放量也急剧增加，水中重金属积累加剧，重金属污染严重，特别是采矿、电镀、冶金、制药、化工、印染、造纸等工业生产活动中产生的大量废水，含有汞、银、镉、铜、铅、镍、锌等重金属元素。重金属废水中的重金属离子通过地下水循环和土壤迁移，造成人类饮用水和食物的污染，严重危害人类的生存环境和生命安全。当重金属被生物体吸附时，除了以单个离子的形式存在，还可能与生物体内的蛋白质、氨基酸、脂肪酸、羧酸以及磷酸等结合，形成有机酸盐、无机酸盐和螯合物，重金属随着与生物体的结合对生物体产生毒害作用。倘若重金属污染处理不妥，就会很容易造成砷污染、镉污染、铅污染等对生态环境影响重大的重金属污染事故。

重金属在自然界中一般不易消失，不能分解破坏，只能转变其物化形态和转移其存在位置，比如被水中悬浮颗粒所吸附而沉淀于水底的沉积层中，长期污染水体。因此对重金属污水的处理刻不容缓。

重金属废水通常酸度大，重金属离子种类复杂，并以多种价态和形态存在，处理难度极大。重金属废水中的重金属不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。目前常用的重金属废水处理方法包括：化学沉淀法、氧化还原法、膜技术、离子交换法、浓缩、萃取和生物法等，这些处理方法在一定程度上各自具备有优点，但也不同程度存在不足。比如目前应用最广泛的化学沉淀法，其使用氢氧化钠、氢氧化钙等进行水处理，其生产过程本身就会对环境造成污染，而且在治理重金属离子废水时所产生的含重金属的沉降物不稳定，容易溶解造成二次污染。

吸附法由于具有吸附材料来源广泛，吸附容量大，吸附速度快，去除效率高，操作简便，可重复再生回收利用等优点而受到人们的普遍关注。但是目前市售的吸附剂稳定性不好，且吸附量不足，应用于重金属废液处理时用量大，治理成本较高。

专利CN105692771B公开了一种重金属污水处理材料，利用盐酸改性海泡石、吡啶季铵盐型阳离子聚丙烯酰胺、沸石粉、改性凹凸棒土、纤维素黄原酸酯、甲壳胺、交联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物、硫酸铁、石灰粉、活性炭粉等作为原料制成，简单堆砌了一些现有的多孔材料，协同作用有限，最大吸附量有限，且处理耗时较长。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种废水处理用复合材料，适用于重金属废水处理，可在较短时间内实现对多种重金属离子的吸附去除。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种废水处理用复合材料，先将锦纶纤维与硫改性竹纤维按照质量比1：4～6混纺成纤维网，然后利用三乙烯二胺对纤维网进行氨基改性，得到改性纤维网，最后将改性纤维网置于细菌纤维素发酵培养基中，接种木醋杆菌，发酵，后处理，即得所述的一种废水处理用复合材料；其中，所述硫改性竹纤维是将竹纤维利用3～4mol/L的亚硫酸铵溶液实现硫改性。

优选的，纤维网的制备方法如下：先将锦纶纤维进行1～2次开松，然后与硫改性竹纤维进行混合，混合后再开松2～3次，最后进行梳理、铺网，即得所述纤维网。

进一步优选的，梳理的工艺条件为：喂入速度0.6～0.8m/分钟，锡林1300～1400m/分钟，上道夫18～22m/分钟，上输网帘12～15m/分钟，下输网帘18～20m/分钟。