[发明专利]一种阳离子交换剂和除去废水中的重金属离子的方法

说明书

本发明属于水污染治理技术领域，公开了一种阳离子交换剂和除去废水中的重金属离子的方法，所述阳离子交换剂按质量份数计，由开孔聚合物载体35～55份、微孔聚合物基质25～45份、叶菜提取物15～25份、青霉素G酰化酶12～15份、生孔剂3～5份、引发剂2～4份、交联剂1～2份组成。本发明提供的阳离子交换剂，具有较高的阳离子交换性能，能够有效地除去废水中的重金属离子，降低所使用的阳离子交换剂的量，并且该阳离子交换剂也能够在使用之后被容易地处理。同时，本发明提供的阳离子交换剂的制备方法操作简单、造价低廉，且整个过程中未使用对环境造成污染的溶剂等物质，环境友好，可满足相关产业生产的需求。

技术领域

本发明属于水污染治理技术领域，尤其涉及一种阳离子交换剂和除去废水中的重金属离子的方法。

背景技术

目前，对于环境保护来说，防止通过重金属离子的水污染是一个重大的技术挑战。增多的重金属离子毒性的认识导致关于对重金属离子排放的法规的严厉程度逐步增大。为了符合这些排放法规，亟需在低成本下能够有效地且尽可能容易地从含重金属离子的废水除去重金属离子的离子除去方法。

现有技术中有许多从工厂废水除去重金属离子的方法，如凝聚(聚集，aggregation)和沉淀、离子交换、吸附例如在活性炭上、电吸附和磁吸附。使用离子交换膜选择性地渗透阳离子和阴离子的分离技术包括：电渗析(ED)方法和电去离子(EDI)方法。但是，现有离子交换树脂由于其珠状形状而不容易处理，并且去除效率可由于流速、有效反应面积等的减少而降低。因此，亟需一种新的离子交换剂和除去废水中的重金属离子的方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有离子交换树脂由于其珠状形状而不容易处理，并且去除效率可由于流速、有效反应面积等的减少而降低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种阳离子交换剂和除去废水中的重金属离子的方法。

本发明是这样实现的，一种阳离子交换剂，所述阳离子交换剂按质量份数计，由开孔聚合物载体35～55份、微孔聚合物基质25～45份、叶菜提取物15～25份、青霉素G酰化酶12～15份、生孔剂3～5份、引发剂2～4份、交联剂1～2份组成。

进一步，所述开孔聚合物载体具有70～80％的孔隙率，45～60ppi的孔尺寸。

进一步，所述开孔聚合物载体选自聚氨酯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚脲、聚醚、聚异氰脲酸酯中的任意两种或多种的组合物。

进一步，所述开孔聚合物载体还包括阳离子交换官能团，所述阳离子交换官能团选自磺酸基团、磷酸基团、膦酸基团、羧酸基团、磷酸酯盐基团中的任意两种或多种的组合物。

进一步，所述叶菜选自王菜、小松菜、雪菜、菠菜中的任意一种。

进一步，所述青霉素G酰化酶的粒径为50～300μm。

进一步，所述交联剂选用单烯键不饱和化合物类；所述生孔剂选自甲基异丁基酮、异十二烷、正丁醇、2-丁醇、己烷、环己烷、辛烷、异辛烷、异丁醇、叔丁醇、辛醇中的任意一种。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的阳离子交换剂的阳离子交换剂的制备方法，所述阳离子交换剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将选取的叶菜粉碎后过80～120目筛，得叶菜粉末；

步骤二，将叶菜粉末置于挥发油提取器中，采用水蒸气蒸馏法蒸馏3～6h；将上层液体取出，用石油醚萃取2～4次，合并萃取液；

步骤三，将合并处理后的萃取液用旋转蒸发仪浓缩，随后转入真空浓缩，在40～45℃、85～95kPa条件下真空蒸馏后，即可得叶菜提取物，备用；